Optimization and finite element analysis of 3-pole magnetic bearing with nonlinear material

• Autorzy: Marcsa, D. , Kuczmann, M.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja i analiza elementami skończonymi tróbiegunowego łożyska magnetycznego z materiałami nieliniowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

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.

Słowa kluczowe

PL

aktywnie magnetyczne łożysko; nieliniowa metoda elementów skończonych; metody optymalizacji

EN

active magnetic bearing (AMB); nonlinear finite element method; optimization methods

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 12
• Strony: 91-94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Marcsa, D.

autor

Kuczmann, M.

• “Széchenyi István” University,

Bibliografia

• [1] Chen S., Hsu C., “Optimal Design of a Three-Pole Active Magnetic Bearing”, IEEE Transactions on Magnetics, 38 (2002), No. 5, 3458-3466.
• [2] Mathews J.H., Fink K.D., Numerical Methods Using MATLAB, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999.
• [3] Zahara E., Kao Y.T., “Hybrid Nelder-Mead Simplex Search and Particel Swarm Optimization for Constrained Engineering Design Problems”, Expert Systems with Applications, 2 (2009), No. 36, 3880-3886.
• [4] Ouria A., Toufigh M.M., “Application of Nelder-Mead Simplex Method for Unconfined Seepage Problems”, Applied Mathematical Modelling, 9 (2009), No. 33, 3589-3598.
• [5] Kuczmann M., I ványi A., The Finite Element Method in Magnetics, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2008.
• [6] Bastos, J.P.A., Sadowski, N., Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods, Marcel Dekker Inc., New York – Basel, 2003.
• [7] Luomi J., Finite Element Method for Electrical Machines (Lecture notes for postgraduate course in electrical machines), Chalmers University of Technology, Göteborg, 1993.
• [8] Kuczmann M., “Using the Newton–Raphson Method in the Polarization Technique to Solve Nonlinear Static Magnetic Field Problems”, IEEE Transactions on Magnetics, 46 (2010), No. 3, 875-879.
• [9] Antila M., Lantto E., Arkkio A., “Determination of Forces and Linearized Parameters of Radial Active Magnetic Bearing by Finite Element Technique”, IEEE Transactions on Magnetics, 34 (1998), No. 3, 684-694.
• [10] Štumberger G., Dolinar D., Pahner U., Hameyer K., “Optimization of Radial Active Magnetic Bearings Using the Finite Element Technique and the Differential Evolution Algorithm”, IEEE Transactions on Magnetics, 36 (2000), No. 4, 1009-1013.
• [11] Maslen E., Magnetic Bearing, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of Virginia, (2000). Available:http://www.people.virginia.edu/~ehm7s/ MagneticBearings/home.html
• [12] http://www.cise.ufl.edu/research/sparse/umfpack/
• [13] COMSOL Multiphysics, www.comsol.com.
• [14] Finite Element Method Magnetics (FEMM), http://www.femm.info/wiki/HomePage