Określenie relacji pomiędzy anizotropią i parametrami modelu ODF strat mocy w blachach elektrotechnicz

• Autorzy: Mnich Michał , Wilk Maciej , Pluta Wojciech A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.05.13

Warianty tytułu

EN

Determining the relationship between anisotropy and parameters of the ODF model of power losses in electrical sheets

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Blachy elektrotechniczne charakteryzują się anizotropią własności magnetycznych. Właściwe projektowanie rdzeni z uwzględnieniem tego zjawiska może przyczynić się do poprawy parametrów użytkowych i energochłonności urządzeń. Do modelowania własności anizotropowych można wykorzystać funkcję rozkładu orientacji (ODF). W pracy przedstawiono relację pomiędzy parametrami funkcji ODF a anizotropią stratności. Wykazane zależności wskazują na odmienny mechanizm powstawania strat w obszarze "dolnych" i "górnych" wartości indukcji magnetycznych.

EN

Electrical steel is characterized by anisotropy of magnetic properties. Proper core design taking into account the phenomenon of anisotropy can contribute to the improvement of utility parameters and energy consumption of devices. The model of orientation distribution (ODF) can be used to model anisotropic properties. The paper presents the relationship between parameters of the ODF function and loss anisotropy. The relationships show a different mechanism of loss in the area of "lower" and "upper" values of magnetic flux density.

Słowa kluczowe

PL

blacha elektrotechniczna; zjawisko anizotropii; strata mocy; funkcja rozkładu orientacji

EN

electrical steel; anisotropy phenomenon; power loss; orientation distribution function

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 5
• Strony: 63--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Mnich Michał

• EthosEnergy Poland S.A. Powstańców Śląskich 85, 42-701 Lubliniec

autor

Wilk Maciej

• EthosEnergy Poland S.A. Powstańców Śląskich 85, 42-701 Lubliniec

autor

Pluta Wojciech A.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Elektryczny Al. Armii Krajowej 17, 42-270 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Word Steel Association, Steel statistical yearbook 2018.
• [2] Cullity B. D., Introduction to Magnetic Materials, Addison- Wesley Publishing Company (1972)
• [3] Kubota T. et.al., Recent progress and future trend on grainoriented silicon steel, JMMM Vol. 215-216 (2000), pp. 69-73
• [4] Ushigami Y. et.al., Recent development of low loss grainoriented silicon steel, JMMM Vol. 254-255 (2003), pp. 307-314
• [5] Moses A. J., Energy ecient electrical steels: Magnetic performance prediction and optimization, Scripta Materialia Vol. 67 (2012) pp. 560-565
• [6] Norman P. Goss, Electrical sheet and method and apparatus for its manufacture and test, US Patent 1,965,559 (1934)
• [7] Bozorth R., Ferromagnetism. New York, D. van Nostrand Co, 1956
• [8] IEC 10107:2005; Grain-oriented electrical steel sheet and strip delivered in the fully processed state
• [9] Tumanski S., Investigations of the anisotropic behaviour of SiFe steel, JMMM Vol. 254- 255 (2003), pp. 50-53
• [10] Shin S., Schaefer R., DeCooman B. C. (2011), "Anisotropic magnetic properties and domain structure in Fe-3%Si (110) steel sheet," J of Appl. Physics Vol. 109, pp. 07A307
• [11] Kulkarni S.V., Khaparde S.A., Transformer Engineering: Design and Practice. Volume 25 of Power Engineering (2004)
• [12] Pfützner H., Fundamental aspects of rotational magnetization. First International Workshop on Magnetic Properties of Electrical Sheet Steel under Two-Dimensional Excitation, Proceedings of the 93. PTB-Seminar, Braunschweig 1992, s. 25-31.
• [13] Pluta W.A., Influence of the magnetic anisotropy on rotational power loss in electrical steel sheets with Goss texture, Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 2001
• [14] Steinmetz C.P., On the law of hysteresis. Procedings of the IEEE. Vol 72, No 2 (1984), pp. 197 - 221 ((originally published in AIEE Transactions, No 9 (1892), pp. 3-51)
• [15] Bertotti G., “Hysteresis in magnetism", Academic Press (1998)
• [16] Bertotti G., General properties of power losses in soft ferromagnetic materials, IEEE Trans. Magn. , vol. 24, no. 1 (1988), 621 - 630
• [17] Pluta W.A.: Angular properties of specific total loss components under axial magnetization in grain-oriented electrical steel, IEEE Trans. on Magnetics, Vol. 52, nr 4 (2016), s. 6300912
• [18] Pluta W.A., Calculating power loss in electrical steel taking into account magnetic anisotropy, Prz.Elektrotech. 2 (2018) p.100- 103
• [19] Fiorillo F., Dupre L.R., Appino C., Rietto A.M., "Comprehensive model of magnetization curve, hysteresis loops, and losses in any direction in grain -oriented Fe-Si," IEEE Trans. Magnetics 38(3) (2002), s.1467-1476
• [20] Sande H. V., Boonen T., Podoleanu I., Henrotte F., and Hameyer K., "Simulation of a Three-Phase Transformer Using an Improved Anisotropy Model," IEEE Trans. on Magn. Vol. 40 (2) (2004), pp. 850-855
• [21] Cornut B., Kedous-Lebouc A., Waeckerlé T., “From metallurgy to modeling of electrical steels: A multiple approach to their behavior and use based on physics and experimental investigations," J. Magn. Magn. Mater., Vol. 160 (1996), s. 102-108
• [22] Chwastek K., Najgebauer M., Szczygłowski J., Wilczyński W., “Modelling the influence of anisotropy on magnetic properties in grain-oriented steels“, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 87, no. 3, (2011) s. 126-128
• [23] Soinski M., Moses A.J., Handbook of Magnetic Materials, Chapter 4, Vol. 8, Elsevier Science B.V., 1994
• [24] de Campos M. F., "Anisotropy of steel sheets and consequence for Epstein test: I theory", XVIII IMEKO WORLD CONGRES Metrology for a Sustainable Development September, 17 - 22, 2006, Rio de Janeiro, Brazil.
• [25] Pluta W.A., Moses A.J., Prediction of angular variation of specific total loss of Goss oriented electrical steel, Physica B: Condensed Matter 544 (2018) p. 28-33
• [26] Pluta W.A., Prediction of influence of magnetic anisotropy on specific total loss in electrical steel with Goss texture, Konferencja 2018 Progress in Applied Electrical Engineering (PAEE), Kościelisko, Poland, 2018, s. 1-4, http://ieeexplore.ieee.org, doi: 10.1109/PAEE.2018.8441074
• [27] Bunge H.J., "Texture and magnetic properties", Textures and Microstructures, vol. 11 (1989), pp. 75-95
• [28] Shiozaki M., Kurosaki Y., "Anisotropy of magnetic properties in non-oriented electrical steel sheets", Texture and Microstructures, vol. 11 (1989), pp. 159-170.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).