Przetworniki elektromagnetyczne z cieczą magnetyczną

• Autorzy: Szeląg W.

Warianty tytułu

EN

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. Zaprezentowano przetworniki opracowane na Politechnice Poznańskiej. Do analizy stanów pracy przetworników z cieczą magnetyczna zaproponowano model polowy nieustalonych 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. The electromagnetic brakes and dampers with magnetorheological fluid made in Poznań University of Technology has been shown. A field model of coupled electromagnetic, hydro-dynamic, 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 elektromagnetyczny; zjawiska sprzężone

EN

magnetic fluid; electromagnetic devices; coupled phenomena

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Elektryka
• Rocznik: 2006
• Tom: Nr 51
• Strony: 65--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 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, New York, Wiley 1960.
• [3] Carlson J.D., Catanizarite D.M., Clair K.A., Commercial magneto-rheolo-gical fluid device, in: 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, New York, McGraw-Hill 1978.
• [5] Deriesen J., Coupled Electromagnetic-thermal problems in electrical energy transducers, Ph.D. Thesis, Katholieke Universiteit Leuven 2000.
• [6] Gersem H., Simulation of field-circuit coupled motional eddy current problems by Krylov subspace methods and multilevel techniques. Ph.D. Thesis, Katholieke Universiteit Leuven 2001.
• [7] 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.
• [8] Kowol P., Zastosowanie modelu polowego w procesie projektowania magnetoreolo-gicznego hamulca obrotowo-liniowego, Przegląd Elektrotechniczny, 2005, nr 12, s. 22-24.
• [9] Ławniczak A., Milecki A., Ciecze elektro- i magnetoreologiczne oraz ich zastosowania w technice, Poznań, Wyd. Politechniki Poznańskiej 1999.
• [10] Nouar C., Frigaard I.A., Nonlinear stability of Poiseuilla flow of Bingham fluid: theoretical results and comparison with phenometiological criteria, Journal Non-Newtonian Fluid Mechanic, 2001, no. 100, s. 127-149.
• [11] Nowak L., Simulation of the dynamics of electromagnetic driving device for comet ground penetrator, IEEE Trans. Magn., 1998, vol. 34, no. 5, s. 3146-3149.
• [12] Rosensweig R.E., Ferrohydrodynamics, Cambridge, Cambridge University Press 1985.
• [13] 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.
• [14] 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.
• [15] 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.
• [16] Szeląg W., Elektromagnetyczne elementy wykonawcze z cieczą magnetyczną, Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, 2001, nr 16, s. 151-156.
• [17] 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.
• [18] WWW.rheonetic.com.