Anisotropic properties of dynamo steel sheets

• Autorzy: Mazgaj W. , Warzecha A.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.270.6069

Warianty tytułu

PL

Anizotropowe właściwości blach prądnicowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the anisotropic properties of typical dynamo steel sheets. The cause of the magnetic anisotropy is the occurrence of certain textures in the dynamo sheets. The most frequently occurring types of textures in these sheets are briefly described. For a few selected dynamo sheets, values of the typical magnetic parameters for different directions of magnetization processes are presented. The paper proposes a method, which allows us to take into account the anisotropic properties of dynamo sheets in calculations of flux density changes during both the axial and rotational magnetization. A specially selected function of the grain distribution in the given dynamo sheet allows taking into consideration the anisotropic properties. Examples of the flux density changes during the axial and rotational magnetization are presented in the end part of the paper.

PL

Artykuł dotyczy anizotropowych właściwości typowych blach prądnicowych. Przyczyną anizotropii magnetycznej takich blach jest występowanie w nich pewnych tekstur. Krótko scharakteryzowano typy tekstur najczęściej występujące w tych blachach. Dla kilku wybranych blach prądnicowych przedstawiono wartości typowych parametrów magnetycznych dla różnych kierunków magnesowania. Zaproponowano metodę uwzględnienia anizotropowych właściwości blach prądnicowych w obliczeniach zmian indukcji podczas przemagnesowania osiowego i obrotowego. Specjalnie dobrana funkcja rozłożenia ziaren w danej blasze pozwala uwzględnić anizotropowe właściwości w obliczeniach zmian indukcji. Przykłady zmian indukcji podczas przemagnesowania osiowego i obrotowego przedstawiono w końcowej części artykułu.

Słowa kluczowe

EN

dynamo steel sheet; hysteresis loop; magnetic anisotropy

PL

anizotropia magnetyczna; blacha prądnicowa; pętla histerezy

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 3-E
• Strony: 115--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mazgaj W.

• Institute of Electromechanical Energy Conversion, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Cracow University of Technology

autor

Warzecha A.

• Institute of Electromechanical Energy Conversion, Faculty of Electrical and Computer Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Soiński M., Moses A.J., Handbook of Magnetic Materials, Vol. 8, Elsevier Science B.V., 1994.
• [2] Tumański S., Handbook of magnetic measurements, CRC/Taylor & Francis, Boca Raton 2011.
• [3] Banach A., Mazgaj W., Specific power loss of typical dynamo steel sheets, Technical Tranactions 1-E/2015, 291–299.
• [4] Banach A., Mazgaj W., Szular Z., Estimation of power losses in dynamo steel sheets during axial magnetization, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 91, No. 12, 2015, 276–280.
• [5] Pluta A.W., Core loss model in electrical steel sheets with different orientation, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 87, No. 9b, 2011, 37–42.
• [6] Paltanea V., Paltanea G, Gavrila H., Magnetic Anisotropy in Silicon Iron Alloys, Electrical and Electronic Engineering, Vol. 2(6), 2012, 383–388.
• [7] Mazgaj W., Modelling of rotational magnetization in anisotropic sheets, COMPEL, Vol. 30, No. 3, 2011, 957–967.
• [8] Kelly A, Groves G.W., Crystallography and crystal defects, Longman, London 1970.
• [9] Wohlfarth E.P., Ferromagnetic materials. A handbook on the properties of magnetically ordered substances, Vol. 2, North-Holland Publishing Company, Amsterdam–New York–Oxford 1980.
• [10] Mazgaj W., Warzecha A., Influence of electrical steel sheet textures on their magnetization curves, Archives of Electrical Engineering, Vol. 62 (245), No. 3, 2013, 425–437.
• [11] Bozorth R.M., Ferromagnetism, IEEE Press, New York 1978.
• [12] Jiles D., Introduction to magnetism and magnetic materials, Chapman & Hall, London 1998.
• [13] Dedulle J.M., Meunier G., Foggia A., Sabonnadiere J.C., Magnetic fields in nonlinear anisotropic grain-oriented iron-sheet, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 26, No. 2, 1990, 524–527.
• [14] Mekhiche M., Péra T.,, Maréchal Y., Model of the anisotropy behaviour of doubly oriented and non-oriented materials using coenergy: application to a large generator, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 31, No. 3, 1995, 1817–1820.
• [15] Dupre L.R., Van Keer R., Melkeebeek J.A., Numerical evaluation of the influence of anisotropy on the eddy currents in laminated ferromagnetic alloys, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 38, No. 2, 2002, 813–816.
• [16] Vande Sande H., Boonen T., Podoleanu I., Henrotte F., Simulation of a three-phase transformer using an improved anisotropy model, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 40, No. 2, 2004, 850–855.
• [17] Lin D., Yhou P., Badics Z., A new nonlinear anisotropic model for soft magnetic materials, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 42, No. 4, 2006, 963–966.
• [18] Kuczmann M., Stoleriu L., Anisotropic vector Preisach model, Journal of Advanced Research in Physics 1(1), 011009, 2010, 1–5.
• [19] Shi Y.M., Jiles D.C., Ramesh A., Generalization of hysteresis modelling to anisotropic and textured materials, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 178, Iss. 1, 1998, 75–78.
• [20] Mazgaj W., Application of an exponential function for description of flux density changes in ferromagnetic materials, Archives of Electrical Engineering, Vol. LV, No, 3–4, 2006, 223–235.
• [21] Mazgaj W., Sobczyk T.J., Warzecha A., Inclusion of the model of rotational magnetization into equations of magnetic field distribution, Proc International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields COMPUMAG 2013, Budapest, Hungary, 2013, paper PA5.
• [22] Warzecha A., Mazgaj W., Magnetization measurements in circle-shaped samples of typical dynamo steel sheets, Przegląd Elektrotechniczny, No. 6, 2015, 96–99.

Uwagi

The research presented in this paper was funded by subsidies on science granted by Polish Ministry of Science and Higher Education under the theme No. E-2/581/2016/DS “Modelling of magnetization processes in magnetic circuits of electrical machines and devices for diagnostics and loss estimation”.