3,556 matches
-
direct intrarea unui amplificator electronic de putere. Prescrierea realizându-se în tensiune ( proporțională cu derivata inducției magnetice în timp) trebuie luată în calcul, evident, relația de legătură care există între armonicele prezente în spectrele de frecvență ale semnalelor B(t) (inducția magnetică în proba analizată) și u1(t) (tensiunea de ieșire a amplificatorului de putere, aplicată bobinei de magnetizare). Astfel, dacă se dorește prezența armonicii de rang k ăamplitude maximă Bk și fază inițială γk) în spectrul inducției magnetice în material
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
semnalelor B(t) (inducția magnetică în proba analizată) și u1(t) (tensiunea de ieșire a amplificatorului de putere, aplicată bobinei de magnetizare). Astfel, dacă se dorește prezența armonicii de rang k ăamplitude maximă Bk și fază inițială γk) în spectrul inducției magnetice în material, adică: (II.3.) și se aplică legea inducției electromagnetice bobinei de măsurare, ținându-se cont că închiderea circuitului ei electric se realizează pe un divizor rezistiv cu valoare mare a rezistenței, putem scrie: (II.4.) Se poate
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
tensiunea de ieșire a amplificatorului de putere, aplicată bobinei de magnetizare). Astfel, dacă se dorește prezența armonicii de rang k ăamplitude maximă Bk și fază inițială γk) în spectrul inducției magnetice în material, adică: (II.3.) și se aplică legea inducției electromagnetice bobinei de măsurare, ținându-se cont că închiderea circuitului ei electric se realizează pe un divizor rezistiv cu valoare mare a rezistenței, putem scrie: (II.4.) Se poate observa ușor că dacă în ceea ce privește unghiul de defazaj nu apar diferențe
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
dacă în ceea ce privește unghiul de defazaj nu apar diferențe, el regăsindu-se ca valoare în spectrul undei de tensiune, amplitudinea necesară a armonicii de ordin k în tensiune trebuie să fie de k ori mai mare decât amplitudinea aceleeați armonici în inducție magnetică. Pentru realizarea generatorului programabil a fost utilizată o placă de achiziție de date tip LabPC+, producător National Instruments, având următoarele caracteristici: Panoul frontal al instrumentului virtual creat în mediul de programare grafică LabView este prezentat în Figura 2.5
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
ieșire se realizează cu ajutorul unei structuri de tip For Loop, indexată de către raportul dintre frecvența de eșantionare și termenul fundamental, fiecare pas de calcul presupunând sumarea valorilor corespunzătoare fiecărei armonici în parte. In cazul în care prescrierea se realizează în inducție magnetică este necesară utilizarea unei alte structuri de tip Case pentru calculul amplitudinilor corespunzătoare armonicelor de tensiune. Drept instrument de ieșire a fost utilizat instrumentul AO Continuous Generator care realizează mai întâi încărcarea unei memorii tampon (a cărei lungime a
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
tinde și el, în aceste condiții, să aibă o aceeași variație. Impunerea unui caracter sinusoidal variației în timp a intensității câmpului magnetic are drept efect, datorită caracteristicii puternic neliniare a miezului magnetic, îmbogățirea în armonici a spectrului de frecvență al inducției magnetice ceea ce ne îndepărtează de condițiile în care se dorește preluarea datelor experimentale. b) Tensiunea culeasă din circuitul bobinei de măsurare are de cele mai multe ori o valoare efectivă ridicată, impusă de standardizările în vigoare referitoare la măsurarea proprietăților magnetice ale
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
amplificării pe toate canalele analogice de intrare. 3° Stabilirea frecvenței minime de eșantionare Citirea în anumite momente a valorilor intensității curentului electric de magnetizare și ale tensiunii induse în bobina de măsurare permite calculul valorilor intensității câmpului magnetic și ale inducției magnetice în aceleași momente de și are drept scop final evaluarea aproximativă a dependențelor H(t) și B(t). Pentru a aprecia erorile care apar la determinarea funcțiilor de aproximare au fost parcurse următoarele etape: a) s-au prelucrat datele
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
prelucrat datele experimentale culese cu o frecvență de eșantionare de 20 kHz ăcorespunzătoare unui număr de 400 de eșantioane / perioadă în cazul frecvenței de 50 Hz a mărimilor magnetice analizate); b) s-au ales un număr de eșantioane echidistante în inducție pe ramurile ascendentă si respectiv descendentă ale ciclului major de histerezis și cu ajutorul acestora au fost calculate funcțiile de aproximare H(t) și B(t); c) s-au ales un număr de 50 de "puncte de control" a erorii de
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
dependența, determinată experimental, [67], a erorii de model de numărul p de puncte utilizate în determinarea funcțiilor de aproximare. Pentru a stabili frecvența minimă cu care trebuie efectuată eșantionarea este necesar de subliniat faptul că împărțirea domeniului de variație a inducției magnetice într-un număr de p intervale de lungimi egale nu implică obligația ca intervalele de timp sau de intensitate a câmpului magnetic corespunzătoare să fie și ele de aceeași lungime. Este ușor de remarcat, de exemplu, ăvezi Figura 2
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
ele de aceeași lungime. Este ușor de remarcat, de exemplu, ăvezi Figura 2.10) că, Dacă f este frecvența câmpului magnetizant, fe este frecvența de eșantionare iar tBmin - cel mai scurt interval de timp corespunzător intervalelor de lungime egală în inducție, condiția necesară unei eșantionări corecte, [71], este:(II.11) Putem face observația că tBmin corespunde regiunii din jurul punctului B=0, H=HC, adică regiunii în care viteza de creștere a funcției Băt) este maximă. Dacă Băt) are o formă de
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
minime de eșantionare este fe=3219 Hz . Este evident o frecvență de eșantionare relativ mică, accesibilă pe marea majoritate a plăcilor de achiziție de date. Trebuie Totuși de făcut observația că în cazul în care spectrul de frecvență al undei inducției magnetice prezintă armonici de rang superior, formula (II.12) își pierde valabilitatea. Găsirea unei formule similare care să caracterizeze acest regim impune efectuarea unor calcule destul de laborioase dar se poate Totuși determina aproximativ frecvența minimă de eșantionare prin înlocuirea în
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
numărul de eșantioane care se dorește a fi achiziționat în vederea studiului pe una sau mai multe perioade. Câmpul de raportare a rezultatelor măsură torilor și calculelor efectuate de către instrumentul virtual cuprinde patru indicatoare numerice după cum urmează; a) un indicator al inducției magnetice maxime în material; b) un indicator al valorii maxime a intensității campului magnetic în material; c) un indicator al frecvenței semnalelor de intrare; d) un indicator corespunzător valorii calculate a pierderilor de energie în materialul supus analizei. 4° două
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
întrețesută, citire cu întârziere programată). 4° Se poate determina frecvența minimă de eșantionare a semnalelor utile pe baza dependenței, determinată experimental, între eroarea de aproximare a curbelor de magnetizare și numărul punctelor de fracționare a intervalului maxim de variație a inducției magnetice în material. 5° O precizie sporită în citirea datelor se poate obține numai prin utilizarea unor plăci de achiziție cu amplificare reglabilă separat pe fiecare canal analogic de intrare alternativa mai puțin comodă fiind utilizarea mai multor divizoare rezistive
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
domeniul timp timpul, fie acesta tc , necesar parcurgerii acelei porțiuni a ciclului de histerezis (Figura 3.2) dintre punctele de coordonate (0, -Br) și (Hc, 0), adică timpul dintre punctele de trecere prin zero ale intensității câmpului magnetic și ale inducției magnetice. Din moment ce tgδ poate caracteriza pierderile de energie în miez, la fel de bine acest lucru se poate realiza prin evaluarea timpului tc . Utilizarea acestui parametru în cazul regimului permanent periodic sinusoidal poate părea inutilă dar capătă importanță în momentul în care
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
dinamic de histerezis se apropie până la a se confunda de ciclul static de histerezis. Această observație permite să se afirme că intensitatea câmpului magnetic interior este egală cu valoarea determinată pe ciclul static de magnetizare la o aceeași valoare a inducției magnetice în material. In sprijinul acestei afirmații este reprezentată, în Figura 3.3, dependența Hex ăf) pentru B=const. în material, pe ramurile ascendentă și descendentă ale ciclului de histerezis dinamic, [23]. Deoarece datele prezentate sunt culese în regim permanent
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
acestei afirmații este reprezentată, în Figura 3.3, dependența Hex ăf) pentru B=const. în material, pe ramurile ascendentă și descendentă ale ciclului de histerezis dinamic, [23]. Deoarece datele prezentate sunt culese în regim permanent periodic sinusoidal de variație a inducției magnetice se poate remarca faptul că dependența liniară de frecvență a valorilor intensității câmpului magnetic, sugerată de ecuația (III.29), este confirmată de rezultatele experimentale. Determinarea constantei K, care apare în expresia solenației datorată curenților turbionari induși, se poate realiza
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
sugerată de ecuația (III.29), este confirmată de rezultatele experimentale. Determinarea constantei K, care apare în expresia solenației datorată curenților turbionari induși, se poate realiza prin integrarea ecuației ciclului de histerezis. (III.31) Determinarea constantei K este posibilă considerând că inducția magnetică în material are o variație sinusoidală în raport cu timpul: (III.32) oferă posibilitatea studiului fenomenelor dinamice prin recurgerea la curbele statice de material, prezentate în toate cataloagele firmelor producătoare de materiale magnetice, [62]. In anumite cazuri particulare, cum este și
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
a pierderilor dinamice) au o pondere însemnată, relația ăIII.35) reprezintă doar o expresie aproximativă de evaluare contribuției fenomenelor dinamice la procesul de magnetizare. 3.4. Studiul pierderilor de energie în fier în regim de variație trapezoidală în timp a inducției magnetice în material De obicei caracteristicile magnetice de material sunt măsurate pentru o variație sinusoidală în timp a inducției magnetice. Totuși inducția în multe cazuri prezintă o formă de variație nesinusoidală. Este și cazul motoarelor sincrone cu măgneți permanenți unde
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
dinamice la procesul de magnetizare. 3.4. Studiul pierderilor de energie în fier în regim de variație trapezoidală în timp a inducției magnetice în material De obicei caracteristicile magnetice de material sunt măsurate pentru o variație sinusoidală în timp a inducției magnetice. Totuși inducția în multe cazuri prezintă o formă de variație nesinusoidală. Este și cazul motoarelor sincrone cu măgneți permanenți unde inducția magnetică variază în timp după o lege trapezoidală. In caracterizarea unui asemenea regim de funcă ionare trebuie avute
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
de magnetizare. 3.4. Studiul pierderilor de energie în fier în regim de variație trapezoidală în timp a inducției magnetice în material De obicei caracteristicile magnetice de material sunt măsurate pentru o variație sinusoidală în timp a inducției magnetice. Totuși inducția în multe cazuri prezintă o formă de variație nesinusoidală. Este și cazul motoarelor sincrone cu măgneți permanenți unde inducția magnetică variază în timp după o lege trapezoidală. In caracterizarea unui asemenea regim de funcă ionare trebuie avute în vedere în
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
magnetice în material De obicei caracteristicile magnetice de material sunt măsurate pentru o variație sinusoidală în timp a inducției magnetice. Totuși inducția în multe cazuri prezintă o formă de variație nesinusoidală. Este și cazul motoarelor sincrone cu măgneți permanenți unde inducția magnetică variază în timp după o lege trapezoidală. In caracterizarea unui asemenea regim de funcă ionare trebuie avute în vedere în primul rând valorile maxime și minime ale inducției în material și timpul de basculare între cele două valori (vezi
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
variație nesinusoidală. Este și cazul motoarelor sincrone cu măgneți permanenți unde inducția magnetică variază în timp după o lege trapezoidală. In caracterizarea unui asemenea regim de funcă ionare trebuie avute în vedere în primul rând valorile maxime și minime ale inducției în material și timpul de basculare între cele două valori (vezi Figura 4.4) In evaluarea pierderilor de energie se pot distinge două cazuri : a) Timpul de creștere, τ, al inducției magnetice de la -Bm la Bm este foarte mic ăcazul
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
vedere în primul rând valorile maxime și minime ale inducției în material și timpul de basculare între cele două valori (vezi Figura 4.4) In evaluarea pierderilor de energie se pot distinge două cazuri : a) Timpul de creștere, τ, al inducției magnetice de la -Bm la Bm este foarte mic ăcazul motoarelor cu mai multe perechi de poli, lucrând la turații de valori mari). Ciclul de histerezis dinamic este în acest caz practic rectangular, tranziția între cele două valori ale inducției realizându
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
al inducției magnetice de la -Bm la Bm este foarte mic ăcazul motoarelor cu mai multe perechi de poli, lucrând la turații de valori mari). Ciclul de histerezis dinamic este în acest caz practic rectangular, tranziția între cele două valori ale inducției realizându-se într-un interval foarte îngust de variație a intensității câmpului magnetic în material (Figura 3.5.b) b)Timpul de tranziție are valori relativ mari, ciclul dinamic de histerezis abătându-se de la forma sa rectangulară. Valorile intensității câmpului
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
se situează de data aceasta într-un interval mai larg, centrat în jurul unei valori de câmp coercitiv, fie ea Hc (Figura 3.5.a) unde Hc, st reprezintă valoarea intensității câmpului magnetic coercitiv pe ciclul static corespunzător valorii maxime a inducției, Bm. Pierderile de energie la parcurgerea unui ciclu de histerezis sunt numeric egale cu aria ciclului, care în cazul particular analizat este aproximată cu o precizie suficient de mare de expresia: Din analiza relației III.39 se pot remarca două
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]