Analiza zjawisk sprzężonych w przetwornikach elektromagnetycznych z cieczą magnetyczną

• Autorzy: Szeląg W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of coupled phenomena in electromagnetic devices with magnetic fluid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono ciecze reologiczne o właściwościach sterowanych polem magnetycznym oraz wskazano ich zastosowania w przetwornikach elektromagnetycznych. Do analizy stanów pracy przetworników z cieczą magnetyczną zaproponowano polowy model zjawisk sprzężonych elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych oraz mechanicznych. Przedstawiono opracowany algorytm i program symulacji zjawisk sprzężonych w hamulcach magnetoreologicznych. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji i badań hamulca modelowego.

EN

The paper deals with magnetic fluids whose properties change in the presence of a magnetic field and shows how they can be applied in electromagnetic transducers. A field model of coupled electromagnetic, hydrodynamic, thermodynamic and mechanical motion phenomena in brake with magnetic fluid is presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. Saturation, eddy currents, rotor movements, non-linear properties and the flow of the fluid have been taken into account. A computer program based on this algorithm was used to simulate the transients in a prototype of magnetorheological brake. The results of the calculations and measurements are presented.

Słowa kluczowe

PL

ciecz magnetyczna; przetwornik magnetoreologiczny; zjawiska sprzężone

EN

magnetic fluid; magnetorheological device; coupled phenomena

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Elektryka
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 48
• Strony: 115--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Szeląg W.

• Instytut Elektrotechniki Przemysłowej Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Besbes M., Ren Z., Razek A., Finite element analysis of magneto-mechanical coupled phenomena in magnetostrictive materials, IEEE Trans. Magn., 1996, Vol. 32, No. 3, s. 1058-1061.
• [2] Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N., Transport phenomena, John Wiley, New York 1960.
• [3] Carlson J.D., Catanizarite D.M., Clair K.A., Commercial magneto-rheological fluid device, w: Proc. of 5th Int. Conf. On ER Fluids, MR Suspensions and Associated Technology, Singapore 1996, s. 20-28.
• [4] Chung T.J., Finite Element Analysis in Fluid Dynamics, McGraw-Hill, 1978.
• [5] Demenko A., Time stepping FE analysis of electric motor drives with semiconductor converter, IEEE Trans. Magn., 1994, Vol. 30, No. 5, s. 3264-3267.
• [6] Hammand K.J., The effect of hydrodynamic conditions on heat transfer in a complex viscoplastic flow field, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2000, No. 43, s. 945-962.
• [7] Nouar C., Frigaard I.A., Nonlinear stability of Poiseuilla flow of Bingham fluid: theoretical results and comparison with phenomenological criteria, Journal Non-Newtonian Fluid Mechanic, 2001, No. 100, s. 127-149.
• [8] Nowak L., Simulation of the dynamics of electromagnetic driving device for comet ground penetrator, IEEE Trans. Magn., 1998, Vol. 34, No. 5, s. 3146- 149.
• [9] Rosensweig R.E., Ferrohydrodynamics, Cambridge University Press, 1985.
• [10] Szeląg W., Demagnetization effects due to armature transient currents in the permanent magnet self starting synchronous motor, EMF'2000, Gent, s. 93-94.
• [11] Szeląg W., Finite element analysis of coupled magnetorheological fluid devices, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - COMPEL 2004, Vol. 23, No. 3, s. 813-824.
• [12] Szeląg W., Finite element analysis of the magnetorheological fluid brake transients, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - COMPEL 2004, Vol. 23, No. 3, s. 758-766.
• [13] Szeląg W., Sujka P., Walendowski R., Field-circuit transient analysis of a magnetorheological fluid brake, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering - COMPEL 2004, Vol. 23, No. 4, s. 986-995.
• [14] Verardi S.L., Cardoso J.R., A solution of two-dimensional magnetohydrodynamic flow using the finite element method, IEEE Trans. Magn., 1998, Vol. 34, No. 5, s. 3134-3137.
• [15] www.rheonetic.com