Representation of magnetic hysteresis in tape wound core using feedback Preisach model

• Autorzy: Wilk A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie histerezy magnetycznej przy zastosowaniu modelu Preisacha ze sprzężeniem zwrotnym w rdzeniu zwijanym z blachy

• Konferencja: Seminarium ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE 2013 (XXIII; 2013 ; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in ferromagnetic tape wound core. The feedback scalar Preisach model of hysteresis is used to simulate magnetic behavior of the grain oriented silicon strip of ET114-27 type. Determination of B-H hysteretic curve is based on measurement of the initial magnetization curve and the main hysteresis loop. The Preisach distribution function (PDF) of ET114-27 material is approximated by functional series including two-dimensional Gauss expressions. Feedback function is represented by the third order polynomial. For identification of the PDF parameters the Levenberg-Marquardt optimization algorithm was used. The model has been validated by comparing measured and calculated results obtained from tests. Experiments and simulations confirm the accuracy of worked out hysteresis model.

PL

Skalarny model histerezy Preisacha (MHP) z nieliniowym sprzężeniem zwrotnym został w tej pracy przedstawiony oraz wybrane wyniki symulacji wykonano w celu jego weryfikacji na podstawie eksperymentów. Funkcję dystrybucji Preisacha (FDP) aproksymowano za pomocą skończonego szeregu funkcyjnego zawierającego funkcje Gaussa z dwiema zmiennymi. Współczynniki FDP wyznaczono na podstawie procedury optymalizacyjnej Levenberga-Marquardta przy wykorzystaniu jedynie pierwotnej krzywej magnesowania oraz głównej pętli histerezy. Weryfikacja modelu histerezy dla materiału ET114 wykazała bardzo dobrą zgodność wyników symulacji z wynikami pomiarów w zakresie głównej, jak też małych pętli histerezy.

Słowa kluczowe

EN

magnetic hysteresis; feedback hysteresis model; Preisach distribution function

PL

histereza magnetyczna; model histerezy ze sprzężeniem zwrotnym; funkcja dystrybucji Preisacha

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2013
• Tom: Nr 36
• Strony: 175--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr., fot., tab.

Twórcy

autor

Wilk A.

• Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk tel: [phone] fax: [phone]

Bibliografia

• 1. Preisach F.: Über die magnetische Nachwirkung, Zeitschrift für Physik, Bd.94, 1935, pp. 274-302.
• 2. Liorzu F., Phelps B., Atherton D. L.: Macroscopic models of magnetization, IEEE Transactions On Magnetics, Vol.36, No.2, March 2000, pp. 418-428.
• 3. Everett D.: A general approach to hysteresis – Part 4., An alternative formulations of the domain model, Trans. Faraday Society, Vol.51, 1955, pp. 1551-1557.
• 4. Biorci G., Pescetti D.: Some remarks on hysteresis, Journal of Applied Physics, Vol. 37, No.1, Jan. 1966, pp. 425-427.
• 5. Krasnosel'skii, M.A., Pokrovskii, A.V.: Sistemy s gisterezisom (Systems with Hysteresis), Moskow: Nauka, 1983.
• 6. Mayergoyz I. D.: Mathematical models of hysteresis, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-22, No. 5, Sept. 1986, pp. 603-608.
• 7. Mayergoyz I.D.: Dynamic Preisach models of hysteresis, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 24. No. 6, Nov. 1988, pp. 2925-2927.
• 8. Wilk A.: Representation of magnetic hysteresis in tape wound core using Preisach’s theory, Zesz. Nauk. Wydz. Elektrotech. i Automat. Politechniki Gdańskiej, Nr 30, Gdańsk 2011, pp. 133-138.
• 9. Brokate M., Della Torre E.: The wiping-out property of the moving model, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 27, No.5, Sept. 1991 pp. 3811-3814.
• 10. Kadar G., Della Torre E.: Hysteresis modeling I: Noncongruency, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 23 (1987), No.5, Sept. 1987, pp. 2820-2822.
• 11. Iványi A., Füzi J., Szabó Z.: Preisach models of ferromagnetic hysteresis, Przegląd Elektrotechniczny, R. LXXIX 3/2003, s.145-150.
• 12. Wilk A.: Implementacja modelu histerezy Preisacha ze sprzężeniem zwrotnym do symulacji histerezy magnetycznej rdzenia transformatora zwijanego z blachy, Przegląd Elektrotechniczny, R. 89, Nr 2b/2013, s. 166-169, ISSN 0033-2097.
• 13. Mayergoyz I. D., Adly A. A.: Numerical implementation of the feedback Preisach model, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 28, No. 5, Sep. 1992, pp. 2605-2607.
• 14. Della Torre E., Vajda F.: Parameter identification of the complete-moving-hysteresis model using major loop data, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 30 (1994), No. 6, Nov. 1994, pp. 3811-3814.
• 15. Ragusa C.: An analytical method for the identification of the Preisach distribution function, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 254-255 (2003), pp. 259–261.
• 16. More J.J.: The Levenberg-Marquardt algorithm: Implementation and theory. Lecture Notes in Mathematics, Numerical Analysis, 630 (1978), pp.105-116.