Approximation of hysteresis changes by means of an exponential function

• Autorzy: Mazgaj W.

Warianty tytułu

PL

Aproksymacja zmian histerezowych za pomocą funkcji wykładniczej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a simple modelling method of hysteresis changes in ferromagnetic materials. This method bases on the assumption that the flux density changes or the field intensity changes are a sum or a difference of the functions which describe one curve of the border hysteresis loop and a certain "transient" component. The suitable relationships which present the flux density changes as the functions of the field intensity and the relationships which present inverse functions were formulated. This suggested method of the hysteresis changes approximation is completed by the examples of the numerical calculations for some chosen ferromagnetic materials.

PL

W artykule przedstawiono stosunkowo prosty sposób modelowania zmian histerezowych w materiałach ferromagnetycznych. Opiera się on na założeniu, że zmiany indukcji bądź natężenia pola magnetycznego są sumą lub różnicą funkcji opisującej jedną z krzywych granicznej pętli histerezy oraz pewnej składowej "przejściowej". Sformułowano odpowiednie zależności przedstawiające zmiany indukcji magnetycznej w funkcji natężenia pola oraz zależności prezentujące funkcje odwrotne. Opisany sposób aproksymacji zmian histerezowych uzupełniono przykładami obliczeń numerycznych dla kilku wybranych materiałów ferromagnetycznych.

Słowa kluczowe

EN

magnetic hysteresis; hysteresis models; ferromagnetic materials

PL

histereza magnetyczna; modele histerezy; materiały ferromagnetyczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Elektrotechnika
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 102, z. 5-E
• Strony: 9--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wz., wykr.

Twórcy

autor

Mazgaj W.

• Instytut Elektromechanicznych Przemian Energii, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Bertotti G., Hysteresis in Magnetism, Academic Press, London 1998.
• [2] Bogucki M., Matematyczny model pętli magnesowania ferromagnetyka. Archiwum Elektrotechniki, tom XXX, z. 3, 1981, 799-808.
• [3] Davidson R.J., Charap S.H., Combined vector hysteresis model and applications, IEEE Trans. Magn., Vol. 32, No. 5, 1996, 4198-4203.
• [4] Dąbrowski M., Analiza obwodów magnetycznych. Straty mocy w obwodach, PWN, Warszawa-Poznań 1981.
• [5] Heck C., Magnetic materials and their applications, Butterworths, London 1974.
• [6] Hodgdon M., Mathematical theory and calculations of magnetic hysteresis curves, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 24, No. 6, 1998, 3120-3122.
• [7] Iványi A., Hysteresis models in electromagnetic computation, Akadémiai Kiadó, Budapest 1997.
• [8] Jagiełło A.S., Mathematical model of the magnetization of domain structures of magnetic materials, Archives of Elec. Engineering, Vol. XLIV, No. 3, 1995, 475-482.
• [9] Jagiełło A.S., Mathematical modelling of transformer sheet steel magnetization, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 160, 1996, 91-93.
• [10] Jiles D.C., A self consistent generalized model for the calculation of minor loops excursions in the theory of hysteresis, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 28, No. 5, 1992,2602-2605.
• [11] Jiles D.C., Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Chapman & Hall, London 1998.
• [12] Koh Ch.S., Hahn S., Park G., Vector hysteresis modeling by combining Stoner--Wohlfarth and Preisach models, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 36, No. 4, 2000, 1254-1257.
• [13] Liorzou F., Phelps B., Atherton D.L., Macroscopic models of magnetization, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 36, No. 2, 2000, 418-427.
• [14] Mayergoyz I.D., Mathematical models of hysteresis, Springer-Verlag, New York 1991.
• [15] Mazgaj W., Wyznaczanie rozkładu indukcji i gęstości prądów wirowych w ferro-magnetyku z uwzględnieniem histerezy magnetycznej, Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej, Elektryka z. 111, 1999, 385-393.
• [16] Mazgaj W., Calculations of magnetic field distribution in 3-D systems with taking hysteresis phenomenon into account, Conf. Proc. XVII Symposium Electromagnetic Phenomena m Nonlinear Circuits, Leuven 2002, 87-90.
• [17] Sadowski N., Batistela N.J., Bastos J.P.A., Lajoie-Mazene M., An inverse Jiles-Atherton model to take into account hysteresis in time-stepping finite-element calculations, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 38, No. 2, 2002, 797-800.
• [18] Torre E.D., A simpliefied vector Preisach model, IEEE Trans, on Magnetics, Vol. 34, No. 2, 1998,495-501.
• [19] Turowski J., Elektrodynamika techniczna, WNT, Warszawa 1993.
• [20] Włodarski Z., Włodarska J., Symplified determination of complex hysteresis loops, Conf. Proc. XVI Symposium Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, Poznań-Kraków, 2000, 43-46.