1,401 matches
-
Pentru a ilustra modul în care sunt utilizate aceste scheme echivalente în scopul caracteriză rii miezului se consideră schema electrică serie, în care rezistorul de rezistență Rs, care reprezintă rezistența echivalentă pierderilor în miez, este conectat în serie cu o bobină de inductanță Ls. Cele două componente ale permeabilitățăii magnetice complexe, care satisfac din punct de vedere al pierderilor necesitățile inginerești, definesc unghiul de pierderi magnetice: (III.4) și constituie un ansamblu de parametrii care depind de frecvență, temperatură și câmpul
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
și câmpul magnetic aplicat, capabil să descrie proprietățile globale ale materialului magnetic aflat în câmp magnetic alternativ. Schema electrică echivalentă care a dat însă cele mai bune rezultate în ceea ce privește aproximarea cât mai bună a caracteristicilor de frecvență (ideală în studiul bobinelor cu miez din ferită magnetică moale dar și a transformatoarelor de putere) este schema mixtă, [5], reprezentată în Figura 3.1c. Se pot defini o serie de parametrii ca: - permeabilitatea relativă elastică statică, în domeniul frecvențelor joase; permeabilitatea relativă elastică
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
foarte înalte (frecvențe cu 1...2 ordine de mărime mai mari decât frecvențele corespunzătoare domeniului de dispersie). după cum se poate observa din scrierea ecuațiilor de mai sus, utilizarea schemelor electrice echivalente permite calculul puterii active în circuitele electrice care conțin bobine cu miezuri magnetice, în diferite regimuri de funcționare. Problema care se pune este legată de faptul că utilizarea acestor scheme echivalente este caracteristică bobinelor neliniare inerțiale. Or aceasta este o ipoteză simplificatoare destul de restrictivă. Un alt aspect care trebuie subliniat
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
de mai sus, utilizarea schemelor electrice echivalente permite calculul puterii active în circuitele electrice care conțin bobine cu miezuri magnetice, în diferite regimuri de funcționare. Problema care se pune este legată de faptul că utilizarea acestor scheme echivalente este caracteristică bobinelor neliniare inerțiale. Or aceasta este o ipoteză simplificatoare destul de restrictivă. Un alt aspect care trebuie subliniat este faptul că scrierea ecuaț iei ăIII.23) care înseamnă în esență că puterea activă în regim permanent periodic nesinusoidal reprezintă suma puterilor corespunzătoare
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
legătură între valoarea intensității câmpului magnetic în material și mărimile exterioare măsurabile. Aceasta deoarece, în mod curent, aprecierea intensității câmpului magnetic se realizează cu ajutorul legii circuitului magnetic: (III.26) în care N și lm reprezintă respectiv numărul de spire ale bobinei de magnetizare și lungimea circuitului magnetic iar i(t)curentul de magnetizare. Câmpul magnetic din interiorul materialului se obține însă ca o sumă dintre câmpul magnetizant exterior și câmpul de reacție determinat de curenții turbionari induși în material în urma variației
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
de variație a inducției magnetice în material Cazul prezentat anterior reprezintă unul particular de variație a inducției magnetice. In cazul general al unei forme oarecare de variație nesinusoidală în timp, relația (III.39) își pierde valabilitatea. Studiul schemelor echivalente ale bobinelor cu miez evidențiază posibilitatea caracterizării pierderilor de energie în materiale magnetice prin intermediul tangentei unghiului de pierderi. Deoarece acest parametru este consistent doar în regim permanent sinusoidal caracterizarea pierderilor în regim permanent periodic nesinusoidal se poate face: a) în domeniul frecvență
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
superior de valoarea 0.3 pentru a se evita apariția ciclurilor minore. Rezultate asemănătoare au fost obținute și în cazurile prezențelor altor armonici în spectrul de frecvență al inducției magnetice. 3.6. Concluzii Folosirea schemelor electrice echivalente în modelarea comportării bobinelor cu miez magnetic permite caracterizarea pierderilor de energie în aceste materiale prin intermediul permeabilității magnetice de atenuare și a tangentei unghiului de pierderi magnetice. Limitările majore sunt impuse de caracterul puternic neinerțial al bobinelor cu miez și de variația parametrilor schemelor
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Folosirea schemelor electrice echivalente în modelarea comportării bobinelor cu miez magnetic permite caracterizarea pierderilor de energie în aceste materiale prin intermediul permeabilității magnetice de atenuare și a tangentei unghiului de pierderi magnetice. Limitările majore sunt impuse de caracterul puternic neinerțial al bobinelor cu miez și de variația parametrilor schemelor echivalente cu frecvența. Incercările autorului de a realiza translarea analizei din domeniul frecvență în domeniul timp au pornit de la următoarele considerente: 1° Complementului unghiului de pierderi magnetice îi corespunde timpul scurs între momentele
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
bibliografia de specialitate: a) Analiza diferitelor regimuri de funcționare a circuitelor de putere caracterizate prin prezența ciclurilor de histerezis simetrice, fără treceri multiple ale derivatei secunde a fluxului prin zero. b) Analiza funcționării circuitelor de curenți slabi având în componență bobine cu miezuri din ferite magnetice moi. c) Studiul formei liniilor de câmp magnetic în probe magnetice diferite ca formă a circuitului magnetic sau ca dimensiuni. d) Studiul funcționării dispozitivelor magnetice în câmp sinusoidal de frecvență constantă, cunoscută. e) Analiza funcționării
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
locul pe care modelul propus de Chua îl ocupă în rândul actualelor variante de modelare magnetică vom încerca să stabilim posibilele echivalențe ale acestuia. 4.3.1. Model Chua și scheme electrice echivalente miezului magnetic Fie circuitul format dintr-o bobină situată pe un miez magnetic, reprezentat în Figura 4.12, în care rezistența electrică, r, a înfășurării bobinei este reprezentată separat, [52]. Evident L reprezintă inductanța echivalentă a bobinei fără pierderi iar R rezistența echivalentă de pierderi. De notat este
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
să stabilim posibilele echivalențe ale acestuia. 4.3.1. Model Chua și scheme electrice echivalente miezului magnetic Fie circuitul format dintr-o bobină situată pe un miez magnetic, reprezentat în Figura 4.12, în care rezistența electrică, r, a înfășurării bobinei este reprezentată separat, [52]. Evident L reprezintă inductanța echivalentă a bobinei fără pierderi iar R rezistența echivalentă de pierderi. De notat este faptul că expresia obținută pentru valoarea inductanței bobinei fără pierderi din schema electrică echivalentă reprezintă de fapt formula
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
și scheme electrice echivalente miezului magnetic Fie circuitul format dintr-o bobină situată pe un miez magnetic, reprezentat în Figura 4.12, în care rezistența electrică, r, a înfășurării bobinei este reprezentată separat, [52]. Evident L reprezintă inductanța echivalentă a bobinei fără pierderi iar R rezistența echivalentă de pierderi. De notat este faptul că expresia obținută pentru valoarea inductanței bobinei fără pierderi din schema electrică echivalentă reprezintă de fapt formula de calcul cunoscută a inductanței pentru o bobină cu N spire
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Figura 4.12, în care rezistența electrică, r, a înfășurării bobinei este reprezentată separat, [52]. Evident L reprezintă inductanța echivalentă a bobinei fără pierderi iar R rezistența echivalentă de pierderi. De notat este faptul că expresia obținută pentru valoarea inductanței bobinei fără pierderi din schema electrică echivalentă reprezintă de fapt formula de calcul cunoscută a inductanței pentru o bobină cu N spire, având miezul de lungime D și aria secă iunii transversale A. O altă observație care trebuie subliniată este faptul
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
inductanța echivalentă a bobinei fără pierderi iar R rezistența echivalentă de pierderi. De notat este faptul că expresia obținută pentru valoarea inductanței bobinei fără pierderi din schema electrică echivalentă reprezintă de fapt formula de calcul cunoscută a inductanței pentru o bobină cu N spire, având miezul de lungime D și aria secă iunii transversale A. O altă observație care trebuie subliniată este faptul că atât L cât și R nu sunt constanți ci depind de valoarea intensității curentului de magnetizare. 4
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
specialitate [51] au generat unele rezultate promițătoare. Relativa ușurință în determinarea parametrilor de model cât și forma analitică deosebit de simplă au impus, însă, utilizarea acestui model în marea majoritate a cazurilor în care se studiază funcționarea circuitelor electrice care conțin bobine cu miez magnetic. 4.4. Modele Chua valabile în domenii largi de variație a frecvenței. Principala direcăie în care s-au concentrat eforturile autorului o constituie studiul dependenței de frecvență a curbelor de magnetizare. Este un fapt bine cunoscut (de
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
a ecuației: se poate Totuși aprecia că determinarea numerică a unei soluții aproximative este realizabilă în momentul în care datele experimentale necesare evaluării funcă iei de interpolare, Ă(H), sunt disponibile. 4.5. Posibilități de dezvoltare 4.5.1.Studiul bobinelor comandate Comanda bobinelor neliniare se realizează prin aplicarea unui câmp magnetizant suplimentar, fie pe aceeași direcăie ăcomandă longitudinală), fie pe o direcăie perpendiculară (comandă ortogonală) pe cea a câmpului magnetic principal. deși câmpul de comandă poate fi alternativ sau continuu
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
poate Totuși aprecia că determinarea numerică a unei soluții aproximative este realizabilă în momentul în care datele experimentale necesare evaluării funcă iei de interpolare, Ă(H), sunt disponibile. 4.5. Posibilități de dezvoltare 4.5.1.Studiul bobinelor comandate Comanda bobinelor neliniare se realizează prin aplicarea unui câmp magnetizant suplimentar, fie pe aceeași direcăie ăcomandă longitudinală), fie pe o direcăie perpendiculară (comandă ortogonală) pe cea a câmpului magnetic principal. deși câmpul de comandă poate fi alternativ sau continuu, majoritatea studiilor întreprinse
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
câmpului magnetic principal. deși câmpul de comandă poate fi alternativ sau continuu, majoritatea studiilor întreprinse în Această direcăie se referă la comanda prin câmp magnetic continuu, ținând cont de deosebita importanță practică pe care o prezintă. In ceea ce privește analiza bobinelor cu comandă longitudinală relația de modelare propusă anterior este ușor de adaptat sub forma: In studiul bobinelor cu comandă transversală ăortogonală) ecuația de model trebuie reformulată. O astfel de bobină are un singur miez pe care sunt dispuse două înfășurări
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
direcăie se referă la comanda prin câmp magnetic continuu, ținând cont de deosebita importanță practică pe care o prezintă. In ceea ce privește analiza bobinelor cu comandă longitudinală relația de modelare propusă anterior este ușor de adaptat sub forma: In studiul bobinelor cu comandă transversală ăortogonală) ecuația de model trebuie reformulată. O astfel de bobină are un singur miez pe care sunt dispuse două înfășurări, una toroidală și alta solenoidală (Figura 4.24). curenții care parcurg cele două înfășurări creează în miez
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
importanță practică pe care o prezintă. In ceea ce privește analiza bobinelor cu comandă longitudinală relația de modelare propusă anterior este ușor de adaptat sub forma: In studiul bobinelor cu comandă transversală ăortogonală) ecuația de model trebuie reformulată. O astfel de bobină are un singur miez pe care sunt dispuse două înfășurări, una toroidală și alta solenoidală (Figura 4.24). curenții care parcurg cele două înfășurări creează în miez două câmpuri magnetice ortogonale. Una din înfășurări este de sarcină iar cealaltă, de
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Figura 4.24). curenții care parcurg cele două înfășurări creează în miez două câmpuri magnetice ortogonale. Una din înfășurări este de sarcină iar cealaltă, de comandă. în cele ce urmează este analizată comanda în curent continuu a unor astfel de bobine. Particularizând ecuația (IV.59) pentru cele două direcăii, longitudinală ăL) și transversală (T), obținem: In cazul particular analizat, cel al comenzii în curent continuu, termenuleste nul. datorită faptului că materialul magnetic nu prezintă istorie magnetică pe direcăie transversală (anterior nu
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
permeabilitatea magnetică depinde de direcăia vectorului câmp magnetic, direcăie variabilă în timp. Dacă materialul magnetic prezintă proprietăți de anizotropie calculele necesare soluționării ecuației ăV.58) sunt extrem de laborioase. Din fericire, materialele magnetice care se utilizează cu precădere în construcția miezurilor bobinelor comandate transversal sunt feritele, materiale caracterizate prin izotropie magnetică. Din ăV.57) și ăV.58) rezultă: Se poate observa că variația crescătoare a câmpului transversal de comandă ăcreșterea curentului de comandă) determină o înclinare a curbei fundamentale de magnetizare simultan
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
în modelare a modelelor Preisach, modelele Chua s-au impus datorită simplității formulării analitice, ușurinței cu care se pot determina parametrii de model și adaptabilității crescute. Aceste considerente au determinat utilizarea largă a modelului în studiul circuitelor electrice care conțin bobine cu miez magnetic. Studiul efectuat asupra clasei de modele Chua a urmărit următoarele aspecte: 1° Stabilirea locului pe care Această clasă de modele îl ocupă în cadrul mai larg al metodelor de analiză a materialelor magnetice și în particular punerea în
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
pentru domeniul câmpurilor magnetizante mediiintense și analiza diferitelor variante determinate de ponderea pierderilor în exces în totalul pierderilor în fier. Apropierea dintre curbele modelate și curbele experimentale se constituie într-un argument în favoarea modelului propus. 5° Studiul cazului particular al bobinelor cu comandă transversală care relevă adaptabilitatea crescută a modelului la diferitele cazuri întâlnite în practică. 6° Propunerea unui model mixt Chua-Preisach de precizie ridicată.
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
formată de un al treilea fascicul de electroni, produs de tubul catodic al unui monitor TV. În SEM imaginea este o imagine convențională, abstractă, ea este de fapt o hartă a probei, construită electronic. Fasciculul de electroni ajunge la prima bobină de baleiaj și este deflectat față de axa optică. A doua bobină de baleiaj produce o nouă deflexie, astfel că fasciculul își schimbă direcția și traversează axa optică. Această dublă deflexie face ca fasciculul să baleieze suprafața probei, așezată sub bobinele
Tehnici de analiză în ingineria materialelor by Ioan Rusu () [Corola-publishinghouse/Science/91606_a_93480]