Линеаризация характеристик электротехнической стали в периодических режимах однонаправленного перемагничивания
DOI:
https://doi.org/10.17213/0136-3360-2023-4-3-12Ключевые слова:
электротехническая сталь, гистерезис, периодическое перемагничивание, линеаризацияАннотация
Рассмотрена задача линеаризации материального оператора, описывающего свойства электротехнической стали, в режимах однонаправленного периодического перемагничивания с учетом гистерезиса. Материальный и линеаризующий его операторы рассмотрены на множестве периодических по времени функций, определяющих состояние ферромагнетика, с основным периодом, соответствующим одному полному циклу перемагничивания. В соответствие этим функциям ставятся спектры, задаваемые наборами амплитуд гармоник, которые находятся в результате разложения определяющих функций в ряд Фурье. После перехода к спектрам решена задача линеаризации вектор-функции, описывающей материальный оператор. Ее аргументами служат гармоники одной из величин, определяющей магнитное состояние, значениями являются гармоники другой величины. Приведено решение задачи линеаризации функциональной зависимости, сопоставляющей описывающие состояния ферромагнетика спектры с использованием адаптированной модели материального оператора гистерезисного типа. Найдены допустимые изменения амплитуд гармоник спектров, при которых погрешность линеаризации не превышает заданной величины. Рассмотрены примеры применения разработанных численных процедур для линеаризации характеристик электротехнической стали, подтверждающие возможность их использования для анализа электромагнитного поля и нелинейных электрических цепей в периодических режимах.
Библиографические ссылки
A modified method for Jiles-Atherton hysteresis nodel and its application in numerical simulation of devices involving magnetic materials / Li H., Li Q., Xu X., Lu T., Zhang J., Li L. // IEEE Trans. Mang. May 2011. Vol. 47. № 5. Pp. 1094 – 1097.
Mayergoyz I.D. Mathematical Models of Hysteresis and their Application. New York: Academic Press, 2003. 498 p.
Qualitative ferromagnetic hysteresis modeling / M. Mordjaoui, M. Chabane, B. Boudjema, R. Daira // J.Comp. Sci. 2007.Vol.3. № 6. Pp. 399 – 405.
Phelps B.F., Liorzou F., Atherton D.L. Inclusive model of ferromagnetic Hysteresis // IEEE Transaction on Magnetics. 2002. Vol. 38. № 2. Pp. 1326 – 1332.
Selection of Optimal Parameters for the Jiles-Atherton Magnetic Hysteresis Model / I.B. Podbereznaya, V.V. Medvedev, A.V. Pavlenko, I.A. Bol’shenko // Russian Electrical Engineering. 2019. Vol.90. № 1. Pp.80 – 85.
Jiles D.C., Atherton D.L. Theory of ferromagnetic hysteresis. J. Magn. Magn. Mater., Vol. 61, no. 1 – 2, pp. 48 – 60, 1986.
Baghel A.P.S., KulKarrni S.V. Parameter identification of the Jiles-Atherton hysteresis model using a hybrid technique. IET-Electr. Power Appl., Vol. 6, pp. 689 – 695, 2012.
Подберезная И.Б., Ткачев А.Н. Имитационное моделирование однонаправленного динамического перемагничивания электротехнической стали // Изв. вузов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 4-5. С. 5 – 13. DOI:10.17213/0136-3360-2021-4-5-5-13
Векторный магнитный гистерезис: 3d-модели и алгоритмы в прямой и обратной постановке / И.Б. Подберезная,
А.В. Павленко, Г.Я. Ахмедов, И.А. Денисова // Изв. вузов. Электромеханика. 2019. Т. 62. № 4. С. 10 – 16. DOI:10.17213/0136-3360-2019-4-10-17
Ткачев А.Н., Сафаров С.Ф. Моделирование статического гистерезиса в однонаправленном магнитном поле // Изв.вузов. Электромеханика.1997. № 4-5. С. 3-9.
Подберезная И.Б., Ткачев А.Н. Моделирование переходных и установившихся процессов в нелинейном индуктивном элементе электрической цепи с учетом магнитного гистерезиса // Изв.вузов. Электромеханика. 2022. Т. 65. №1. С. 3-12. DOI:10.17213/0136-3360-2022-1-3-12
Подберезная И.Б., Ткачев А.Н. Моделирование феррорезонансных режимов в нелинейных электрических цепях с уче-том магнитного гистерезиса // Изв.вузов. Электромеханика.2022. Т. 65. № 1. С. 13-24. DOI:10.17213/0136-3360-2022-1-3-12
Бессонов Л.А. Электрические цепи со сталью. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948. 344с.
Каллатц. Л. Функциональный анализ и вычислительная математика. М.: Мир, 1969. 448 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
