The present paper deals with a frequency and temperature dependent modeling approach for hysteresis loops of ferromagnetic materials. The model is based on the Preisach model. The frequency dependency is taken into account by the statistical loss theorem, while thermal effects were incorporated by a generalization of the model equation. The model was validated against measurements made on a soft magnetic material. The results of the proposed model were in good agreement with measured data.
PL
W artykule zaprezentowano modelowanie pętli histerezy materiałów ferromagnetycznych uwzględniające wpływ temperatury i częstotliwości a bazujące na modelu Preisacha.Wpływ częstotliwości uwzględniał teorię strat.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper is about a possible determination process of the scalar Jiles-Atherton hysteresis model parameters. A newly developed particle behaviour based metaheuristic algorithm, the so-called Weighted Attraction Method is used to find an approximation to the model parameters. The paper shortly discuss phenomena of magnetic hysteresis, the equations of the Jiles-Atherton hysteresis model, and the applied optimization method, thereafter the identification process, and the effectiveness of the optimization process is presented.
PL
W artykule opisano możliwy proces wyznaczania parametrów skalarnego modelu histerezy Jilesa-Athertona. Nowo opracowany model opiera się na algorytmie metaheurystycznym. Metoda Weighted Attraction Method jest używana do wyznaczenia przybliżonych parametrów modelu. W artykule krótko omówiono zjawisko histerezy magnetycznej, równania modelu histerezy Jilesa-Athertona i zastosowanej metody optymalizacji, a następnie zaprezentowano proces identyfikacji i skuteczności procesu optymalizacji.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents the formulation of the circuit-coupled finite element method embedded in closed loop control system. The controller checks the output of the dynamic system after each time step and controls the input (current or voltage) to reach the steady state faster. The analysed dynamic systems are a voltage fed solenoid with iron core, and a three phase switched reluctance motor. The results of the voltage driven solenoid are compared with the results from the analytical model. The control parameters for the proportional-integral-derivative controller were estimated using the step response of the solenoid. The controller of switched reluctance motor is a speed and position based control logic.
PL
W artykule zaprezentowano sformułowanie sprzężone obwodowo-elementowoskończeniowe wykorzystanoe w systemie sterowania z zamkniętą pętlą. Kontroler sprawdza wyjście z systemu dynamicznego po każdym kroku czasowym i steruje wejście (prąd lub napięcie) w celu szybszego dojścia do stanu ustalonego. Analizowane systemy dynamiczne są napięciowo zasilanymi solenoidami z rdzeniem żelaznym w połączeniu z trójfazowym przełączalnym silnikiem reluktancyjnym. Wyniki otrzymane dla układu napędowego porównane zostały z wynikami otrzymanymi w modelu analitycznym. Parametry sterowania sterownika różniczkowo-całkowego zostały estymowane za pomocą analizy skokowej odpowiedzi solenoidu. Sterownik silnika reluktancyjnego przełączalnego bazuje na logice sterowania szybkości i położenia.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The analysis and design of electromechanical devices involve the solution of large sparse linear systems, and require therefore high performance algorithms. In this paper, the Schur complement method with parallel preconditioned conjugate gradient (PCG) solver is introduced in two-dimensional parallel time-stepping finite element formulation to analyse rotating machine considering the electromagnetic field, external circuit and rotor movement. The proposed parallel solver is analysed concerning its computational efficiency and number of iterations. Simulation results of a rotating machine are also presented.
PL
Analiza i projektowanie urządzeń elektromechanicznych zawierają rozwiązanie dużych układów równań z macierzami rzadkimi, i dlatego wymagają algorytmów o wysokiej wydajności. W artykule metodę uzupełnień Schura z algorytmem opartym na metodzie gradientów sprzężonych wprowadzono do dwuwymiarowego, równoległego, czasowokrokowego sformułowania elementów skończonych do analizy maszyny elektrycznej od strony pola elektromagnetycznego, obwodu elektrycznego zewnętrznego oraz ruchu wirnika. Proponowany równoległy algorytm został poddany analizie pod kątem jego wydajności obliczeniowej, oraz liczby iteracji. Rezultaty symulacji maszyny wirującej są także przytoczone.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a parallel approach for the efficient solution of a one-dimensional and a two-dimensional problem by parallel finite element method. These problems are case studies. The non-overlapping domain decomposition method has been used to cut the problem into subregions or also called sub-domains, and it reduces the large mass matrix into smaller parts. The independent sub-domains, and the assembling of these equation systems can be handled by the independent processors of a supercomputer, i.e. in a parallel way. The execution time and speedup of parallel finite element method have been compared to the serial one.
PL
W artykule opisano metodę efektywnego rozwiązywania problemów jedno- i dwuwymiarowych, poprzez równoległe analizy metodą elementów skończonych. Analizowany obiekt jest dzielony na podregiony co zmniejsza rozmiary jego macierzy i dzieli ją na mniejsze (poddziedziny). Te z kolei mogą być obliczane przez niezależne procesory superkomputera.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The possibility of analytical solution to calculation of azimuthal component of magnetic field intensity of wire antenna simulated by shortcircuit current is demonstrated. For this purpose boundary condition on a cylindrical surface corresponding to the antenna surface presented by Fourier series is proposed.
PL
W artykule opisano analityczną metodę wyznaczania charakterystyki natężenia pola magnetycznego anteny kablowej. W tym celu, korzystając z szeregu Fouriera, zaproponowano warunek brzegowy dla powierzchni cylindrycznej, adekwatnej do powierzchni anteny.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the parallelisation of sequential (single-processor) finite element simulations with the use of domain decomposition methods. These domain decomposition methods are the Schur complement method and the Finite Element Tearing and Interconnecting (FETI) method. The execution time and speedup of these parallel finite element methods have been compared to each other and to the sequential one.
PL
W artykule zaprezentowano paralelizację sekwencyjnych (jednoprocesorowych) symulacji metodą elementów skończonych z wykorzystaniem metod dekompozycji obszaru. Metody te to metoda uzupełnienia Schura oraz metoda FETI (Finite Element Tearing and Interconnecting). Czas obliczeń i przyspieszenie paralelizowanych metod elementów skończonych zostały porównae między sobą oraz z procesem sekwencyjnym. (Porównanie metod dekompozycji obszaru dla rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych eliptycznych z niestrukturalną siatką)
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with a software module, developed by the first Author, from a complex electrical circuit designer application. This analysis module presents the transient response of the designed network to the excitation applied to it. The results can be calculated by some different type ordinary differential equation solvers. The most important aim of this part of the research is creating a new algorithm, which the all different type ordinary differential equation solvers can be used with one algorithm.
PL
Artykuł dotyczy modułu oprogramowania umieszczonego w kompleksowym systemie projektującym obwody elektryczne. Analiza modułu przedstawia odpowiedź stanu przejściowego (transient) zaprojektowanego pbwodu na zaplikowane wzbudzenia. Wyniki mogą być uzyskiwane przez solvery różnego rodzaju równań różniczkowych. Najważniejszym celem tej części badań jest stworzenie nowego algorytmu, łączącego różnego rodzaju solvery w jeden algorytm.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents some potential formulations which can be derived from the "qoasi-static" Maxwell's equations. The simulation results of the potential formulations are compared with each others focusing their CPU times and their accuracy - and with the measurement results, as The model -which was simulated - the TEAM workshop problem No. 7. The magnetic flux density and the eddy current were shown by the results of the simulation.
PL
W artykule przedstawiono sformułowania potencjałowe wyprowadzone z quasi-statycznych równań Maxwella. Wyniki symulacji sformułowań potencjałowych są porównywane między sobą w aspekcie czasu CPU i dokładności oraz z wynikami pomiarów. Model symulowany w tej pracy pochodzi z katalogu problemów sformułowanych przez TEAM Workshop i ma numer 7. Pokazano strumień magnetyczny oraz prądy wirowe.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the domain decomposition method as a tool to cut the finite element mesh into smaller sub-meshes. Smaller mass matrices can be assembled and solved in a parallel way, i.e. the solution time can be decreased by this method. The finite element method has been chosen as a numerical tool to present the applicability ofthe technique.
PL
Artykuł przedstawia metodę dekompozycji obszaru jako narzędzie do podzielenia siatki elementów skończonych na mniejsze obszary. Mniejsze macierze układu mogą być składane rozwiązywane w sposób równoległy - czas rozwiązywania może być w tym podejściu zmniejszony. Do przedstawienia skuteczności metody została wybrana metoda elementów skończonych.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An important group of antennas is that one, which antennas have been settled from thin wires. We can build complicated shaped antennas, and complex antenna-systems with these elements. In general case demand of counting of the 3-dimensioned model is too large. Mostly it is true in that case, if we use this one applying fine discretization. For this reason it is important to work out the parallei algorithm, where it is possible. At this work the method of moments has been used for discretization of the equations.
PL
Ważną grupą anten są anteny wykonane z cienkich przewodów. W takim przypadku anteny mogą posiadać skomplikowane kształty i pracować w złożonych systemach. W przypadku ogólnym obliczanie modeli 3-D może być trudne. Istotnym jest w takim przypadku opracowanie algorytmu równoległego pozwalającego na obliczenia tego typu problemów. W artykule wykorzystano metodę momentów do dyskretyzacji równań
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a rotational single sheet tester (RSST) which can be used to measure vector hysteresis characteristics inside a specimen with round shape. The measured hysteresis characteristics in the orthogonal directions presents uniaxial anisotropy. It has been handled by the Fourier expansion of the measured Everett functions. The Fourier coefficients of the unknown Everett function have been identified by the modification of a previously implemented algorithm. In the identification task linearly and circularly polarized measured data have been taken into account.
PL
Artykuł przedstawia obrotowy tester jedno-arkuszowy (RSST), który może być wykorzystany do pomiaru wektora histerezy w obiekcie o kształcie okrągłym. Mierzona w prostopadłych kierunkach pętla histerezy posiada jednoosiową anizotropię. Problem został rozwiązany przez użycie rozwinięcia Fouriera pomierzonych funkcji Everetta. Współczynniki Fouriera nieznanej funkcji Everetta zostały zidentyfikowane poprzez modyfikację zaimplementowanego algorytmu. W zadaniu identyfikacji wzięto pod uwagę liniowo i kołowo spolaryzowane dane pomiarowe.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Antenna parameters (e.g. input impedance, radiation pattem) can be measured in Fuli Anechoic Chambers (FA C). The simulated input impedance is depending on the applied feed model. The most frequently used models are the current probe model, the voltage gap generator, the magnetic frill generator and the waveguide port which are presented in this paper focusing on a simple example, a monopole antenna situated above a ground plane. The Finite Element Method (FEM) has been used in the numerical field analysis.
PL
Parametry anteny (np. impedancja wejściowa, własności promieniowania) mogą być zmierzone w komorze bezodbiciowej. Zasymulowana impedancja wejściowa zależy od modelu zasilania anteny. Najczęściej spotykane modele: model sondy prądowej, generator napięciowy ze szczeliną, frill generator, oraz falowód, pokazane są w artykule z naciskiem na prosty przykład anteny jednobiegunowej umieszczonej nad płaszczyzną gruntu. Metod elementów skończonych została użyta w analizie numerycznej.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
RF chip inductors are the most widely used inductors. Due to the miniaturization the continuous improvement ot the electrical parameters are highly requested. This demand ot the improvement makes the accurate electrical model ot the inductors essential. The purpose ot the paper is to present an evaluation and comparison ot the currently available methods tor calculating the inductor behaviour in trequency domain using analytic formulas, finite element simulations, and real measurements on market available RF chip inductors.
PL
Induktory z czipami o częstotliwościach radiowych RF są najszerzej używanymi induktorami. Dzięki miniaturyzacji ciągłe ulepszanie parametrów elektrycznych jest pożądane. Żądanie poprawy czyni, ze dokładne elektryczne modele induktorów zyskują na znaczeniu. Celem pracy jest pokazanie ewaluacji i porównania obecnie dostępnych metod dla obliczania działania induktora w dziedzinie częstotliwości przy użyciu wzorów analitycznych, symulacji metodą elementów skończonych, a także rzeczywistych pomiarów na dostępnych na rynku induktorach.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper deals with the design and numerical simulation of a radial active magnetic bearing. This bearing is a Y-shaped three-pole magnetic bearing fed by two amplifiers. The geometry design is based on the analytical computation and numerical optimization based on nonlinear finite element analysis. The nonlinearity has been handled by the Newton-Raphson method.
PL
Artykuł przedstawia projekt I numeryczną symulację promieniowego aktywnego magnetycznego łożyska. Łożysko jest trójbiegunowym o kształcie Y urządzeniem zasilanym przez dwa wzmacniacze. Projekt geometryczny oparty jest na obliczeniach analitycznych i numerycznej optymalizacji, wykorzystującej nieliniową metodę elementów skończonych. Nieliniowość rozwiązywana jest metodą Newtona- Raphsona.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the four possible nonlinear schemes to solve nonlinear static magnetic field problems and eddy current field problems by the fixed point technique while using the polarization formulation to linearize the nonlinear curve of the constitutive law of ferromagnetic materials. The finite element method (FEM) has been chosen as a numerical tool to present the applicability of the technique.
PL
Artykuł przedstawia cztery możliwe nieliniowe schematy rozwiązywania nieliniowych problemów pola magnetycznego statycznego i pola prądów wirowych . Przydatność opracowanych modeli została numerycznie wykazana przy użyciu MES.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents a Preisach model of hysteresis to simulate the vector hysteresis properties of ferromagnetic materials. The vector behavior has been studied using a single sheet tester with a round shaped specimen at low frequency, and the magnetic flux density vector has been controlled. An inverse vector Preisach hysteresis model has been developed and identified by applying the measured data. Finally, the inverse model has been inserted into a finite element procedure to study numerically the measurement system.
PL
Artykuł przedstawia model Preisacha pętli histerezy służący do symulacji właściwości wektora histerezy w materiałach magnetycznych. Badanie wektora histerezy prowadzone jest przy użyciu SST (single sheet tester) dla nislich częstotliwości ze sterowaniem wektorem indukcji magnetycznej. Skonstruowany został odwrotny model Preisacha, a następnie zweryfikowany przez pomiary. Pstatecznie odwrotny model Preisacha został implementowany do pakietu metody elementów skończonych.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the analysis of a nondestructive testing equipment under investigation. There are three main parts of the research as well as this paper. The first part shows the present state of the developed nondestructive tester based on the Magnetic Flux Leakage (MFL) method, the second part reviews the simulation and the results, which have been made with the principle of the Finite Element method (FEM). The last part presents the measurement results, which have been performed with the nondestructive tester. In this paper the simulation results with the measurement results have been compared.
PL
W artykule przedstawiono analizę wyposażenia do badań nieniszczących wykonaną w trakcie tych badań. Badania skoncentrowano na trzech kierunkach: pierwszy to opisanie obecnego stanu badań z wykorzystaniem magnetycznego strumienia rozproszenia, drugi to przegląd symulacji i i jej wyników) metodą elementów skończonych, i trzeci kierunek to pomiary wykonane na pracujących urządzeniach w badaniach nieniszczących. Wyniki tych trzech kierunków badawczych zostały porównane.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents a study of using two potential formulations to solve the TEAM problem No. 27 (Eddy Current NDT and Deep Flaws). A procedure to determine arbitrary periodic excitation signal by using Fourier series will also be shown. The numerical results are compared with the experimental waveforms. The goal of this work is to find the more precise and the faster formulation and to approximate the response of a linear electromagnetic system, when the excitation is a periodic signal.
PL
Artykuł przedstawia badania dwóch sformułowań w rozwiązywaniu TEAM problemu No. 2. Omówiono też procedurę określania dowolnie periodycznego sygnału wzbudzenia przez użycie szeregu Fouriera. Wyniki obliczeń porównano z wynikami eksperymentu. Celem tej pracy jest znalezienie szybszej i bardziej precyzyjnej procedury do aproksymacji odpowiedzi liniowego systemu elektromagnetycznego na okresowy sygnet wzbudzenia.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rotational eddy current field problems with nonlinear effect can be solved by different potential formulations combining motion voltage term. The potential formulations are the motional potential formulation and the motional potential formulation taking the nonlinearity of the material into account. The nonlinearity has been handled by the fixed point iteration technique (FPT). The paper presents and compares these formulations through the modified version of TEAM Problem No. 30a, which contains two induction motors.
PL
Problemy wiroprądowe z efektem nieliniowości mogą być rozwiązane poprzez użycie różnych potencjałów włączając czynnik ruch obiektu. Użyte potencjały w zagadnieniach ruchu są następujące: magnetyczny potencjał wektorowy oraz elektryczny potencjał wektorowy uwzględniający nieliniowe właściwości materiału. Nieliniowość została uwzględniona poprzez zastosowanie metody ustalonego punktu. W artykule zaprezentowano i porównano powyższe sformułowania na przykładzie TEAM problem No. 30a, zawierającego dwa silniki indukcyjne.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.