Representation of magnetic hysteresis in tape wound core using Preisach’s theory

• Autorzy: Wilk A.

Warianty tytułu

PL

Wykorzystanie teorii Preisacha do modelowanie histerezy magnetycznej rdzenia zwijanego z taśmy

• Konferencja: ZASTOSOWANIE KOMPUTERÓW W NAUCE I TECHNICE’ 2011
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a mathematical model for the hysteresis phenomenon in ferromagnetic tape wound core. The classical 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 downward and upward trajectories of the limiting loop. The Everett function and the Preisach distribution function of ET114 material are presented. The model has been validated by comparing measured and calculated results obtained from tests. Experiments and simulations confirm the accuracy of worked out model.

PL

W referacie przedstawiono model matematyczny histerezy magnetycznej w ujęciu klasycznej teorii Preisacha. Dokonano implementacji skalarnego modelu Preisacha w odniesieniu do rdzenia zwijanego z taśmy typu ET114-27. Do symulacji różnych stanów magnetycznych rdzenia wykorzystano jedynie dane z pomiarów głównej pętli histerezy. Wyznaczono funkcję Everetta i funkcję dystrybucji Preisacha badanego rdzenia. Uzyskano ogólnie dobrą zgodność wyników symulacji z wynikami pomiarów.

Słowa kluczowe

EN

magnetic hysteresis; scalar Preisach model; Everett function; Preisach distribution function

PL

histereza magnetyczna; Teoria Preisacha; Funkcja Everetta; funkcja dystrybucji Preisacha

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 30
• Strony: 133--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wilk A.

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

Bibliografia

• 1. Germay N., Mastero S., Vroman J.: Review of ferroresonance phenomena in high-voltage power systems and presentation of a voltage transformer model for predetermining them, CIGRE, Paris, 1974, paper 33-18.
• 2. Teape J.W, Slater R.D., Simpson R.R.S., Wood W.S.: Hysteresis effects in transformers, including ferroresonance, Proc. IEE, Vol. 123, No. 2, 1976, pp. 153-158.
• 3. Talukdar S.N. Bailey J.R.: Hysteresis models for systems studies, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-95, no. 4, 1976, pp. 1429-1434.
• 4. Preisach F.: Über die magnetische Nachwirkung, Zeitschrift für Physik, Bd.94, 1935, pp. 274-302.
• 5. Krasnosel'skii, M.A. and 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., Friedman G.: Generalized Preisach model of hysteresis, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.24, No.1, Jan.1988, pp. 212-217.
• 8. Mayergoyz I.D.: Dynamic Preisach models of hysteresis, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.24. No.6, Nov. 1988, pp. 2925-2927.
• 9. Iványi A., Füzi J., Szabó Z.: Preisach models of ferromagnetic hysteresis, Przegląd Elektrotechniczny, R. LXXIX 3/2003, s.145-150.
• 10. 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.
• 11. Hui S.Y.R., Zhu J.: Numerical modeling and simulation of hysteresis effects in magnetic cores using transmission-line modeling and the Preisach theory, IEE Proc. -Electr. Power App, Vol. 142, No.1, Jan. 1995, pp. 57-62.
• 12. Mayergoyz I.D.: On numerical implementation of hysteresis models, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. Mag-21, No.5, Sept. 1985, pp. 1853-1855.
• 13. Naidu S.R.: Simulation of hysteresis phenomenon using Preisach’s theory, IEE Proceedings, Vol.137, Pt. A. No. 2, March 1990, pp.73-79.
• 14. Prousalidis J.M., Hatziargyriou N.D., Papadias B.C.: Representation of hysteresis in three-phase transformer models for electromagnetic transients, IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 143, No. 4, July 1996, pp. 331-338.
• 15. Coulson M.A., Slater R.D., Simpson R.R.S.: Representation of magnetic characteristic, including hysteresis, using Preisach’s theory, Proc. IEE, Vol. 124, No. 10, Oct. 1997, pp. 895-898.
• 16. Debruyne H., Clenet S., Piriou F.: Characterisation and modeling of hysteresis phenomenon, Mathematics and Computers in Simulation, 46, 1998, pp. 301-311.
• 17. Hong S.K., Kim H.K., Jung H.K.: Formulation of the Everett function using least square method, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.34, No.5, Sept. 1998, pp. 3052-3055.
• 18. Wulf M., Vandevelde L., Maes J., Dupre L., Melkebek J.: Computation of the Preisach distribution function based on a measured Everett map, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.36, No.5, Sept. 2000, pp. 3141-3143.
• 19. Füzi J.: Analythical approximation of Preisach distribution functions, IEEE Transactions on Magnetics, Vol.39, No.3, May 2003, pp. 1357-1360.
• 20. Ragusa C.: An analythical method for the identification of the Preisach distribution function, Journal of Magnetism and Magnetic Materiale 354-255, 2003, pp. 259-261.
• 21. Szabó Z., Tugyi I., Kádár G., Füzi J.: Identification procedures for scalar Preisach model, Physica B 343, 2004, pp. 142-147.
• 22. Dlala E., Saitz., Arkkio A.: Hysteresis modeling based on symmetric minor loops, IDEE Trans. on Magnetics, Vol.41, No.8, Aug 2005, pp. 2343-2348.
• 23. Schiffer A., Iványi A.: Preisach distribution function approximation with wavelet interpolation technique, Physica B 372, 2006, pp. 101-105.