Angular and frequency behaviour of some properties of electrical steel sheets

• Autorzy: Pluta W. A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.07.06

Warianty tytułu

PL

Kątowe i częstotliwościowe właściwości niektórych parametrów blach elektrotechnicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrical steel (ES) is one of the most widely used soft magnetic material. Hence, it is used to build magnetic cores of large electrical machines and transformers. At design of these cores it is necessary to take into account anisotropy and frequency influence on magnetic properties of ES. The paper presents angular and frequency behaviour of specific total loss, remanence and coercivity of ES. The carried out analysis allow to propose a frequency model of remanence and coercivity being consistent with the three component specific total loss model.

PL

Blachy elektrotechniczne (ES) są jednym z najczęściej używanych materiałów magnetycznie miękkich. Stąd wykorzystuje się je do budowy rdzeni magnetycznych dużych maszyn elektrycznych i transformatorów. Przy projektowaniu tych rdzeni należy wziąć pod uwagę wpływ zjawiska anizotropii magnetycznej i częstotliwości na własności magnetyczne ES. W artykule przedstawiono własności kierunkowe i częstotliwościowe całkowitych strat, remanencji i natężenia koercji ES. Przeprowadzona analiza pozwala zaproponować model częstotliwościowy indukcji remanentu i natężenia koercji, zgodny z trójskładnikowym modelem jednostkowych strat mocy

Słowa kluczowe

EN

specific total loss; magnetic anisotropy; electrical steel; coercivity

PL

jednostkowe straty mocy; anizotropia magnetyczna; blachy elektrotechniczne; natężenie koercji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 7
• Strony: 22--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Pluta W. A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Elektroenergetyki, Al. Armii Krajowej 17, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Jiles D.C., Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman & Hall, London, 1991
• [2] Chwastek K., Szczygłowski J., Estimation methods for the Jiles-Atherton model parameters–a review, Przegląd Elektrotechniczny, 12 (2008), pp. 145-148
• [3] OrCAD EE (PSpice) Designer - www.orcad.com
• [4] MicroCap 11 - User manual, www.spectrum-soft.com
• [5] DAQ M Series, M Series User Manual, National Instruments, July 2008
• [6] Pluta W.: Some properties of factors of specific total loss components in electrical steel. IEEE Trans. Magn., 46 (2010) , no. 2, 322 – 325
• [7] Pluta W.A., Angular properties of specific total loss components under axial magnetization in grain-oriented electrical steel. IEEE Trans. on Magnetics, 52 (2016), nr 4, 6300912
• [8] IEC 404-3:1999; Magnetic materials. Methods of measurements of soft magnetic properties of electrical steel and type with the use of single sheet tester
• [9] Pluta W.A.: Measurements of magnetic properties of electrical steel sheets for the aim of loss separation, Journal of Electrical Engineering, 12 (2011), 122-127
• [10] Zhukov A., Viizquez M., Veliizquez J., Garcia C., Valenzuela R., Ponomarev B., Frequency dependence of coercivity in rapidly quenched amorphous materials, Materials Science and Engineering A, 226228 (1997) 153-756
• [11] Garcia C., Zhukova V., Gonzalez J., Blanco J.M., Zhukov A., Effect of magnetic field frequency on coercivity behavior of nanocrystalline Fe79Hf7B12Si2 glass-coated microwires. Physica B 403 (2008) 286–288
• [12] Grössinger R., Mehboob Nasir, Suess D., Turtelli R. Sato, and Kriegisch M., An Eddy-Current Model Describing the Frequency Dependence of the Coercivity of Polycrystalline Galfenol. IEEE Trans. on Magnetics, 48 (2012) , No. 11, 3076-3079
• [13] Najgebauer M., The Modified Procedures in Coercivity Scaling, Archives of Electrical Engineering, 63 (2015), No. 3, 351-359
• [14] Dupre L.R., Fiorillo F., Melkebeek J., Rietto A.M., Appino C., "Loss versus cutting angle in grain-oriented Fe-Si lamination", J. Magn. Magn. Mater., 215-216 (2000), 112–114
• [15] Vavassori P., Ronconi F., Traldi M., Puppin E., Surface crystallization and frequency dependence of AC coercivity in Fe80B20 amorphous alloy, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 177-181 (1998), 127-128
• [16] Berttoti G., “Hysteresis in magnetism”, Academic Press, 1998
• [17] Moses A.J., Pluta W.: Anisotropy influence on hysteresis and additional loss in silicon steel sheets, Steel Research International, 06 (2005), 450-454
• [18] Bertotti G., General properties of power losses in soft ferromagnetic materials, IEEE Trans. Magn., 24 (1988), No. 1, 621 – 630
• [19] Boll R., "Weichmagnetische Werkstoffe Einführung in Den Magnetismus", Wiley-VCH Verlag GmbH (1990)
• [20] Bozorth R., Ferromagnetism. New York, D. van Nostrand Co (1956)
• [21] Yo Sakaki, An approach estimating the number of domain walls and eddy current losses in grain-oriented 3% Si-Fe tape wound cores, IEEE Trans. Magn., 16 (1980), No. 4, 569-572
• [22] Overshoot K.J., The use of domain observations in understanding and improving the magnetic properties of transformer steels. IEEE Trans. Magn., 12 (1976), No. 6, 840 - 845
• [23] Ferro A., Montalenti G., Soardo G.P., On linearity anomaly of power losses vs. frequency in various soft magnetic materials, IEEE Trans. Magn., 11 (1975), No. 5, 1341 – 1343.
• [24] Pluta W., Directional properties of loss components in electrical steel sheets. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 44 (2014), No 3-4, 379-385
• [25] Bunge H.J., Texture and magnetic properties, Textures and Microstructures, 11 (1989), 75-95
• [26] Shiozaki M., Kurosaki Y., Anisotropy of magnetic properties in non-oriented electrical steel sheets, Texture and Microstructures, 11 (1989), 159-170
• [27] de Campos Marcos Flavio, Anisotropy of steel sheets and consequence for Epstein test: I theory. XVIII IMEKO WORLD CONGRESS Metrology for a Sustainable Development September, 17 – 22, 2006, Rio de Janeiro, Brazil
• [28] Pluta W.A.: Influence of anisotropy on specific loss components in grain oriented electrical steel. Solid State Phenomena, 214 (2014) 138-142
• [29] Pluta W.: “Anisotropy influence on loss components in electrical steel sheets”, Przegląd Elektrotechniczny, 4 (2007), 38-41
• [30] Pluta W.A., Wpływ anizotropii magnetycznej na straty mocy z przemagnesowania obrotowego blach elektrotechnicznych z teksturą Gossa, Rozprawa Doktorska, Wydział Elektroniki i Elektrotechniki, Politechnika Łódzka, (2001)
• [31] Pluta W.A., Core loss models in electrical steel sheets with different orientation. Przegląd Elektrotechniczny, 09b (2011), 37-42

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).