Model matematyczny nieliniowego obwodu elektromagnetycznych o parametrach skupionych na podstawie zmodyfikowanej zasady Hamiltona-Ostrogradskiego

• Autorzy: Chaban Andriy , Szafraniec Anna , Levoniuk Vitaliy , Erd Andrzej , Chmiel Marek

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.02.08

Warianty tytułu

EN

A mathematical model of a non-linear concentrated parameter electromagnetic circuit based on the modified Hamilton-Ostrogradsky principle

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy, na podstawie zmodyfikowanej zasady Hamiltona-Ostrogradskiego, opracowano model matematyczny typowego obwodu elektromagnetycznego o parametrach skupionych, który wykorzystuje koncepcję mechanicznego i elektrycznego formalizmu Lgrange’a. W tym celu został opracowany niekonserwatywny lagrangian, który oprócz tradycyjnych funkcji energii kinetycznej i potencjalnej zawiera energie sił rozproszenia oraz sil niepotencjalnych. Równania obwodów elektromagnetycznych otrzymano w postaci macierzowo-wektorowej. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowej w postaci rysunków, które są analizowane.

EN

A mathematical model of a typical concentrated parameter electromagnetic circuit using the concept of the mechanical and electric Lagrange’s formalism is developed on the basis of the modified Hamilton-Ostrogradsky principle. To this end, a non-conservative lagrangian is compiled including, beside the traditional functions of kinetic and potential energy, the energies of dissipation and non-potential forces. The electromagnetic circuit equations are prepared in the matrix-vectoral form. Computer simulation results are presented graphically and analysed.

Słowa kluczowe

PL

modelowanie matematyczne; obwód elektromagnetyczny; proces nieustalony; równanie linii długiej

EN

mathematical modelling; electromagnetic circuit; transient processes; transmission line equation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 2
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Chaban Andriy

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26- 600 Radom
• Politechnika Lwowska, Instytut Energetyki i Systemów Sterowania
• Lwowski Narodowy Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Systemów Elektrycznych

• https://orcid.org/0000-0002-4620-301X

autor

Szafraniec Anna

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26- 600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-0143-2409

autor

Levoniuk Vitaliy

• Lwowski Narodowy Uniwersytet Przyrodniczy, Katedra Systemów Elektrycznych

• https://orcid.org/0000-0003-2113-107X

autor

Erd Andrzej

• Uniwersytet Radomski, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26- 600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-6556-7193

autor

Chmiel Marek

• Wydział Elektryczny, Politechnika Częstochowska, 42-201 Częstochowa, al. Armii Krajowej 17

• https://orcid.org/0000-0001-8662-7127

Bibliografia

• [1] Chaban A., Hamilton-Ostrogradski Principle in Electromechanical Systems; Soroki, Lviv, Ukraine, (2015), 488
• [2] White D.C., Woodson H.H., Electromagnetic Energy Conversion, John Wiley & Sons Inc, New-York, (1958)
• [3] Czaban A., Lis M., Szafraniec A., Chrzan M., Levoniuk V., Interdisciplinary modelling of transient processes in local electric power systems including long supply lines of distributed parameters, IEEE Xplore, Applications of Electromagnetics in Modern Techniques and Medicine (PTZE), (2018), 105-108
• [4] Yang W., Pan Y., Qiu Z., Zhai G., Electromagnetic transient model and field-circuit coupling numerical calculation of Sen transformer based on finite-element method, Electric Power Systems Research, Volume 214, Part B, (2023), No. 108941
• [5] Jang S. M., Koo M. M., Park Y. S., Choi J. Y., Characteristic analysis on permanent magnet synchronous machines with three types of diametrically magnetized rotors under magnetic circuit construction conditions, IEEE Xplore, Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), (2012)
• [6] Szafraniec A., Modelowanie matematyczne procesów oscylacyjnych w napędzie elektrohydraulicznym o podatnej transmisji ruchu, Przegląd Elektrotechniczny, 93 (2017) nr 12, 167-170
• [7] Jing L., Yang K., Gao Y., Kui Z., Min Z., Analysis and Optimization of a Novel Flux Reversal Machine with Auxiliary Teeth, Energies, (2022), No. 15, 8906
• [8] Luo M., Dujic D., Allmeling J., Leakage flux modelling of multiwinding transformer using permeance magnetic circuit, IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), (2016)
• [9] Roppert K., Toth F., Kaltenbacher M., Modeling Nonlinear Steady-State Induction Heating Processes, IEEE Transactions on magnetics, 56, (2020), No. 3, 7513904
• [10] Tzeng J. T., Hsieh K. T., Electromagnetic analysis of composite structures subjected to transient magnetic fields, Journal of Composite Materials, 54(6) (2020), 745–752
• [11] Wajnert D., Tomczuk B., Simulations of Transients in a Four- Pole Magnetic Bearing with Permanent Magnets, Sensors, (2024), No. 24, 1402
• [12] Bjelić S., Bogićević Z., Computer Simulation of Theoretical Model of Electromagnetic Transient Processes in Power Transformers, I.J. Information Technology and Computer Science, 01 (2014), 1-12
• [13] Chaban A., Lis M., Szafraniec A., Levoniuk V., Mathematical modelling of transient processes in a three phase electric power system for a single phase short-circuit, Energies, 15 (2022), No. 3, 1126–1143