Metoda punktu stałego w obliczaniu prądów wirowych w przewodzącym środowisku ferromagnetycznym

• Autorzy: Peterson W.

Warianty tytułu

EN

Fixed-point technique in computing of eddy currents in ferromagnetic conducting medium

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano prądy wirowe indukowane w długim pręcie ferromagnetycznym przez poprzeczne pole magnetyczne. Z natury rzeczy jest to otwarte zagadnienie brzegowe z warunkiem brzegowym w nieskończoności. Problem analizowano stosując jednocześnie metodę elementów skończonych i metodę rozdzielenia zmiennych. Rozpatrzono stan ustalony. Ze względu na ferromagnetyczny materiał pręta otrzymano układ równań nieliniowych. Rozwiązano je za pomocą metody punktu stałego wykorzystując twierdzenie Brouwera. Pokazano wybrane przykłady rozkładu pola w przekroju pręta. Obliczono straty mocy od prądów wirowych, indukowanych w przewodniku. Wyniki przedstawiono w postaci graficznej.

EN

Eddy currents induced by a transverse magnetic field in a long ferromagnetic bar are investigated. This problem, by nature, leads to an open boundary field. It is analysed by a finite element method coupled with a separation of variables. A steady state is considered. A nonlinear system of equations is obtained because of a ferromagnetic material of the bar. Equations are solved by a fixed-point technique based on Brouwer's theorem. Selected examples of the field distribution in the conductor cross section are presented. Power losses of eddy currents induced in the conductor are computed. The results are illustrated in a graphic form.

Słowa kluczowe

PL

prąd wirowy; elektromagnetyzm; przewodnik ferromagnetyczny

EN

electromagnetism; ferromagnetic conductor; rotary current

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Elektryka
• Rocznik: 2002
• Tom: Z. 16
• Strony: 11--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. poz. 10, rys., wykr.

Twórcy

autor

Peterson W.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45 D, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Thomson, J.J.: On the heat produced by eddy currents in an iron plate exposed to an alternating magnetic field. Electrician 28 (1892) 599.
• [2] Chen, Q., Konrad, A.: A review of finite element open boundary techniques for static and quasistatic electromagnetic field. Trans. MAG-33 (1) (1997) 663-676.
• [3] Tandon, S.C., Armor, A.F., Chari, M.V.K.: Nonlinear transient finite elements field computation for electric machines and devices. IEEE Trans. PAS 102 (5) (1983) 1089-1096.
• [4] Rolicz, P.: Bubnov-Galerkin method for exterior alternating field problems. J. Appl. Phys. 15 (1982) 2401-2411.
• [5] Houghes, T.: Unconditionally stable algorithms for nonlinear heat conduction. Compt. Meth. Appl. Mech. Eng. 10 (1977) 135-139.
• [6] Engelking, R.: General topology. PWN - Warsaw (1989) (in Polish), English edition, (1977).
• [7] Peterson W.: The fixed point theorem in modeling of eddy current power losses in ferromagnetic conductors placed in TM field. SAMS 23 (1996) 309-321.
• [8] Gąsiorski A. K.: Non-symmetrical shaped conductors located in a timeharmonic TM field. Archiv für Elektrotechnik 69 (1986) 1-9.
• [9] Baron B.: Komputerowa analiza harmonicznego pola elektromagnetycznego we współrzędnych walcowych. Skrypt Politechniki Śląskiej Nr 1673 – Gliwice 1993.
• [10] Peterson W.: The fixed point theorem in electrophysical identification. SAMS 27 (1997) 147-159.