3,556 matches
-
a) Pierderile specifice de energie pe ciclu nu depind de frecvența semnalului de magnetizație; b) Pierderile specifice de energie pe ciclu prezintă două componente: b1) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunză tor valorii maxime a inducției magnetice Bm; b2) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm. Pentru verificarea valabilității formulei propuse sunt prezentate în continuare o serie de rezultate experimentale culese
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
specifice de energie pe ciclu prezintă două componente: b1) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunză tor valorii maxime a inducției magnetice Bm; b2) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm. Pentru verificarea valabilității formulei propuse sunt prezentate în continuare o serie de rezultate experimentale culese din literatura de specialitate [13]. Au fost utilizate în același scop și datele de catalog [30
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
b1) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunză tor valorii maxime a inducției magnetice Bm; b2) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm. Pentru verificarea valabilității formulei propuse sunt prezentate în continuare o serie de rezultate experimentale culese din literatura de specialitate [13]. Au fost utilizate în același scop și datele de catalog [30] ale aliajului FeSi cu cristale neorientate cu 2
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
inducă iei magnetice în material, ciclul de histerezis dinamic nu mai este dreptunghiular. Un calcul elementar ne arată că pentru valori ale frecvenței de 800 Hz (perioada semnalului de 1250 Ăs) și ale timpului de creștere τ = 600 Ăs, forma inducției magnetice în material este triunghiulară și nu trapezoidală, așa cum s-a presupus inițial. Aceasta modifică două dintre premisele de calcul utilizate și anume: 1° Pierderile de energie statice (pierderi prin histerezis) nu mai sunt proporționale cu Bm ci cu Bmn
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Pentru a ilustra acest din urmă aspect sunt prezentate în Tabelul III.2 pierderile specifice, în W/kg la frecvența de 600 Hz pentru trei materiale magnetice ăun al doilea aliaj FeSi, FeNi și FeCo ) pentru două valori diferite ale inducției maxime în material. Analiza datelor din acest tabel ne permite următoarele observații: 1° Pentru toate materiale studiate valorile pierderilor în fier pentru τ = 600Ăs sunt foarte apropiate de valorile determinate în regim sinusoidal de variație în timp a inducției magnetice
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
ale inducției maxime în material. Analiza datelor din acest tabel ne permite următoarele observații: 1° Pentru toate materiale studiate valorile pierderilor în fier pentru τ = 600Ăs sunt foarte apropiate de valorile determinate în regim sinusoidal de variație în timp a inducției magnetice. 2° Regimul de magnetizare trapezoidal la care timpul de basculare a inducției magnetice între cele două valori extreme este foarte mic duce la creșterea dramatică a pierderilor de energie în fier. 3° Comportarea materialelor magnetice in regim de magnetizare
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
observații: 1° Pentru toate materiale studiate valorile pierderilor în fier pentru τ = 600Ăs sunt foarte apropiate de valorile determinate în regim sinusoidal de variație în timp a inducției magnetice. 2° Regimul de magnetizare trapezoidal la care timpul de basculare a inducției magnetice între cele două valori extreme este foarte mic duce la creșterea dramatică a pierderilor de energie în fier. 3° Comportarea materialelor magnetice in regim de magnetizare trapezoidal depinde în mare măsură de compoziția și structura materialelor analizate. Astfel, dacă
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
FeNi și în mare măsură pentru aliajul FeSi, aliaje la care creșterea pierderilor de energie specifice în regim trapezoidal de magnetizare este foarte mare. In ceea ce privește ultimul material menționat se poate observa Totuși că la valori mai mici ale inducției magnetice maxime apar unele erori de neliniaritate datorate, în primul rând formei particulare a ciclului dinamic de histerezis care se abate de la forma rectangulară. In cazul aliajului FeCo caracteristica W (2Bm/τ ) se poate aproxima liniar, fără generarea unor erori
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
mare parte a cazurilor întâlnite în practică τ ia valori sub 10-3 secunde, putem Totuși considera că aproximarea liniară realizată are un mare caracter de generalitate. 3.5 Evaluarea pierderilor de energie în fier în regim nesinusoidal 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
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
putem Totuși considera că aproximarea liniară realizată are un mare caracter de generalitate. 3.5 Evaluarea pierderilor de energie în fier în regim nesinusoidal 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
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Deoarece acest parametru este consistent doar în regim permanent sinusoidal caracterizarea pierderilor în regim permanent periodic nesinusoidal se poate face: a) în domeniul frecvență prin analiza pierderilor pe frecvența fundamentală și a celor introduse de fiecare armonică prezentă în spectrul inducției magnetice, [17], sau prin introducerea unei mărimi globale de caracterizare, permeabilitate magnetică relativă vâscoasă hipercomplexă, [47]; b) prin utilizarea mărimii corespunzătoare în domeniul timp și anume a timpului tc de creștere a inducției magnetice de la valoarea - Br la 0 (intervalul
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
introduse de fiecare armonică prezentă în spectrul inducției magnetice, [17], sau prin introducerea unei mărimi globale de caracterizare, permeabilitate magnetică relativă vâscoasă hipercomplexă, [47]; b) prin utilizarea mărimii corespunzătoare în domeniul timp și anume a timpului tc de creștere a inducției magnetice de la valoarea - Br la 0 (intervalul de timp scurs între trecerile prin zero ale intensității câmpului magnetic H și ale inducției magnetice B), [64]. In cele ce urmează, asumându-se riscul unei precizii în studiu ceva mai reduse, se
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
hipercomplexă, [47]; b) prin utilizarea mărimii corespunzătoare în domeniul timp și anume a timpului tc de creștere a inducției magnetice de la valoarea - Br la 0 (intervalul de timp scurs între trecerile prin zero ale intensității câmpului magnetic H și ale inducției magnetice B), [64]. In cele ce urmează, asumându-se riscul unei precizii în studiu ceva mai reduse, se va analiza cea de-a doua variantă care permite realizarea practică a unor dispozitive de măsurare. Scrierea expresiei (III.39) în funcție de tc
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
ceva mai reduse, se va analiza cea de-a doua variantă care permite realizarea practică a unor dispozitive de măsurare. Scrierea expresiei (III.39) în funcție de tc conduce la aprecierea pierderilor în regim permanent periodic de variație în timp trapezoidală a inducției cu ajutorul relației: în care Br este valoarea inducă iei remanente pe ciclul de histerezis considerat. Având în vedere că deducerea expresiei ă(III.39) s-a realizat considerând ciclul de histerezis ca fiind rectangular, iar în cazul general al unui
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
a erorii relative de apreciere a pierderilor dinamice de energie în aliajul FeSi cu cristale orientate cu ajutorul expresiei (III.42). Materialul a fost supus unui regim sinusoidal de magnetizare cu valori ale frecvenței cuprinse între 50 și 1000 de Hz, inducția magnetică maximă luând valori între 0.2 și 1.8 T. Rezultatele obținute au reliefat o bună concordanță între pierderile măsurate și cele calculate. Erori relative ridicate fost puse în evidență In Figura 3.9 sunt redate curbele experimentale, [26
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
și teoretice de variație a pierderilor de energie în aliajul FeSiAl (Si 1.8%, Al 1.8%, grosime tolă 0.2mm) funcție de ponderea armonicii a treia din spectrul inducă iei magnetice, pentru diferite faze inițiale ale acesteia (valoarea maximă a inducției magnetice în material Bm=1.5T). Din analiza acestor curbe, obținute pentru o valoare a termenului fundamental de 50Hz, se remarcă apropierea dintre rezultatele teoretice și cele experimentale (eroarea relativă de aproximare teoretică este sub 4%). Domeniul de variație studiat
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
4%). Domeniul de variație studiat al raportului B3/B1 a fost limitat 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
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
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 de trecere prin zero ale intensității câmpului magnetic și respectiv inducției magnetice. 2° Caracterizarea comportării materialelor magnetice în regim dinamic se poate realiza prin adăugarea la expresiei clasică a solenației a unui termen dependent de curenții turbionari induși în material. Pe baza introducerii noțiunii de câmp intern sa propus o metodă
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
în regim permanent periodic nesinusoidal. Corectitudinea acesteia a fost confirmată de rezultatele experimentale obținute în urma analizei mai multor tipuri de materiale magnetice ăaliaje FeSi, FeNi, FeCo, FeSiAl). Prin particularizarea formulei propuse în cazul unei variații periodice trapezoidale în timp a inducției magnetice s-au regăsit o serie de proprietăți specifice acestui regim de magnetizare și anume: 1° Pierderile specifice de energie pe ciclu nu depind de frecvența semnalului de magnetizație. 2° Pierderile specifice de energie pe ciclu prezintă două componente: a
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
anume: 1° Pierderile specifice de energie pe ciclu nu depind de frecvența semnalului de magnetizație. 2° Pierderile specifice de energie pe ciclu prezintă două componente: a) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunzător valorii maxime a inducției magnetice Bm ; b) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm 4 ÎNCERcăRI DE MODELARE MATEMATIcă A CARACTERISTICILOR MAGNETICE DE MATERIAL 4.1. Introducere Trebuie subliniat
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
Pierderile specifice de energie pe ciclu prezintă două componente: a) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunzător valorii maxime a inducției magnetice Bm ; b) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm 4 ÎNCERcăRI DE MODELARE MATEMATIcă A CARACTERISTICILOR MAGNETICE DE MATERIAL 4.1. Introducere Trebuie subliniat încă de la început că încercă rile de modelare a comportării materialelor magnetice, deși stăruitoare, nu au
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
componente: a) una statică care depinde doar de aria ciclului static rectangular corespunzător valorii maxime a inducției magnetice Bm ; b) o componentă dinamică care depinde de produsul dintre viteza de creștere a inducției magnetice, 2Bm/τ și valoarea maximă a inducției Bm 4 ÎNCERcăRI DE MODELARE MATEMATIcă A CARACTERISTICILOR MAGNETICE DE MATERIAL 4.1. Introducere Trebuie subliniat încă de la început că încercă rile de modelare a comportării materialelor magnetice, deși stăruitoare, nu au dus până în prezent la apariția unui model analitic
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
a intensității câmpului magnetic. Utilizarea unor sisteme de calcul performante permite rezolvarea sistemelor de ecuații aferente celor două cazuri analizate destul de repede ăsub 1 sec.) așa încât nu viteza de soluționare constituie adevărata problemă ci, odată parametrii de model determinați, calculul inducției magnetice în material pentru o anumită formă de variație a intensității câmpului magnetic. 4.3. Modele tip Chua In paragraful anterior au fost prezentate modelele tip Preisach pentru curbele de magnetizare ca fiind cele care reflctă multitudinea fenomenelor specifice întâlnite
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
al doilea este reflectat de variația termenului ∂B/∂t cu frecvența. Evident, acesta din urmă are semne diferite pentru porțiunile de curbă pentru care Băt) este crescător sau descrescător și ia valori diferite în funcție de viteza punctuală de schimbare a valorii inducției magnetice. Aceasta înseamnă, în esență, că forma ciclului de histerezis este determinată numai de semnul derivatei parțiale a inducției magnetice în raport cu timpul și de valoarea acesteia în momentul corespunzător. Determinarea parametrilor de model se face relativ simplu. Deoarece termenul ∂B
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]
-
porțiunile de curbă pentru care Băt) este crescător sau descrescător și ia valori diferite în funcție de viteza punctuală de schimbare a valorii inducției magnetice. Aceasta înseamnă, în esență, că forma ciclului de histerezis este determinată numai de semnul derivatei parțiale a inducției magnetice în raport cu timpul și de valoarea acesteia în momentul corespunzător. Determinarea parametrilor de model se face relativ simplu. Deoarece termenul ∂B/∂t devine nul atunci când inducția magnetică B atinge valorile extreme ăpozitive sau negative) curba care unește punctele de maxim
Pierderi de energie în materiale magnetice by Marinel Temneanu () [Corola-publishinghouse/Science/91555_a_93178]