Recently, the finite element analysis(FEM) using two dimensional magnetic permeability tensor was introduced to calculate the magnetic field considering the rotational hysteresis. We obtain the tensor matrix from the measured data using two-dimensional magnetic measuring apparatus. We calculate the induced magnetic flux density and the rotational hysteresis loss under the model with the same condition with the measuring apparatus. Therefore we show that FEM with tensor can be used to calculate the magnetic flux density and the rotational hysteresis loss in the arbitrary rotational magnetic field.
This paper describes the simulation of the levitation force between permanent magnet and high Tc(critical temperature) superconductor(HTSC). Levitation force is evaluated numerically on the basis of the magnetic vector potential method and the critical state model. The superconductor is approximated to 2-D slab model. By performing computations, the following characteristics have been investigated: the process of the generation of hysteresis, the various hysteretic behaviors. The characteristics of hysteresis are important for the application to magnetic bearing, for the damping and the nonlinear stiffness is related to hysteresis.
A great deal of external magnetic variation is required to demagnetize a magnetic material. In order to analyze a demagnetization model, hysteresis is employed and the best numerical analysis technique so far, regarding hysteresis, is Preisach model. In general, Preisach model, however, bears the instability problem with respect to convergence and hence in this paper, a method adopting M-B variables is proposed to solve the problem. In addition, comparison is made between the experimental MTF equipment and the hysteresis modeling technique for the purpose of developing an effective demagnetization protocol.
Hysteretic behavior model of soft magnetic material usually used in electrical machines and electronic devices is necessary for numerical solution of Maxwell equation. In this study, a new dynamic hysteresis model is presented, based on the nonlinear dynamic system identification from measured data capabilities of fuzzy clustering algorithm. The developed model is based on a Gustafson-Kessel (GK) fuzzy approach used on a normalized gathered data from measured dynamic cycles on a C core transformer made of 0.33mm laminations of cold rolled SiFe. The number of fuzzy rules is optimized by some cluster validity measures like 'partition coefficient' and 'classification entropy'. The clustering results from the GK approach show that it is not only very accurate but also provides its effectiveness and potential for dynamic magnetic hysteresis modeling.
비정질 세선(amorphous wite)의 인장응력(tensile strees)에 대한 자기적 특성의 변화를 측정하기 위하여 자화 주파수 범위가 1~20 kHz, 인장응력의 범위가 0~20인 N인 비정질 세선용 교류자 기이력곡선특성 측정장치를 제작하였다. 제작된 교류자기이력곡선 측정장치를 이용하여 비정질 세선의 인장응력에 따른 자기적 특성 (최대자기유도 $B_{max}$, 잔류자기 유도 $B_{r}$, 보자력 $H_{c}$)을 1% 의 정밀도로 측정할 수 있었다.
A hysteresis loop tracer using a pulsed high magnetic field of 113.4 kOe, which is suitable for rare earth based permanent magnets, is constructed. The high pulsed magnetic field is generated by discharging a large capacitance charge (5 mF) with a voltage of 600 V into an air solenoid with the inner diameter of 14 mm, outer diameter of 36 mm and the lingth of 34 mm. A computer simulation method is used for the construction of an electromagnet to optimize the many parameters such as the discharge current, generated pulsed magnetic field intensity, thermal dissipation, capacitance, charged voltage, period of damping oscillation and solenoid geometry. By using the hysteresis loop tracer constructed in this work, we are able to measure hystersis loops of several rare earth based permanent magnets with large values of the remanent magnetization, coercvity and energy product.
토로이드 형태의 자성분말합금 코어의 경우 major B-H loop을 측정하기 위해서는 수십 kA/m 이상의 높은 자화력을 인가하여야 한다. 이 경우 측정과정에서 일차코일에 권선된 에나멜 동선에서 발생하는 열 때문에 측정이 매우 어렵다. 본 연구에서는 토로이드 형태의 자성분말합금 코어 major B-H loop을 직접 측정할 수 있는 장치를 설계 제작하고, 그 성능을 측정하였다. 수십 kA/m 이상의 자화력을 인가하기 위하여 최대 전류가 $100A_P$인 전력 증폭기와 측정 시간 중에 높은 전류에 의하여 코일 권선에서 발생하는 열 문제를 해결하기 위하여 실시간으로 자기 이력 곡선을 측정 할 수 있게 실시간으로 B-H 신호를 디지털신호로 변환하여 컴퓨터 소프트웨어에서 자속밀도 B 와 자화력 H 값을 계산하고, 이 값들로 부터 주요 자기 특성인 최대자속밀도 $B_{max}$, 최대 자화력 $H_{max}$, 보자력 $H_c$, 잔류자속밀도 $B_r$ 및 형상인자(FF)를 계산하여 가상계측기(VI)창으로 표시 할 수 있게 하였다. 제작된 장치를 이용하여 외경이 134 mm, 내경이 77 mm, 높이가 42 mm인 자성분말코어에 일차 코일을 직경이 1 mm인 에나멜 동선을 401회 권선하고 이차 코일을 직경이 0.2 mm인 에나멜 동선 5회 권선하여 측정을 하여 본 결과 최대 인가 자기장을 50 kA/m까지 인가하면서 자기이력곡선을 측정 할 수 있었다.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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제11B권4호
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pp.164-168
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2001
In this paper voltage source FEA for hysteresis motor considering magnetic hysteresis characteristics is presented. The Preisach model is used as a hysteresis model. System matrix whose unknown variables are vector potentials and currents is formulated for voltage source. The stiffness matrix is maintained constant by using M-iteration method. Therefore the calculation time and efforts are reduced with Choleski direct method. Current waveform can be calculated for arbitrary voltage vaveform considering hysteresis effects.
This paper presents the thickness effect of hysteresis ring of hysteresis motor using finite element method combined with a vector hysteresis model. From the magnitude and direction of the magnetic field intensity, the magnetization of each ring element is calculated by a vector hysteresis model. The developed torque can be obtained with the vector sum of individual torque of each element on the hysteresis ring. From these calculations, it can be found that the motor torque is not in proportion to the thickness of the ring. As a result, there exists a proper point of thickness and that can be determined using the proposed methoㅇ in this paper.
The magnetic anisotropy field plays an important role in spin-orbit-torque-induced magnetization dynamics with electric current injection. Here, we propose a magnetometric technique to measure the magnetic anisotropy field in nanostructured ferromagnetic thin films. This technique utilizes a magneto-optical Kerr effect microscope equipped with two-axis electromagnets. By measuring the out-of-plane hysteresis loops and then analyzing their saturated magnetization with respect to the in-plane magnetic field, the magnetic anisotropy field is uniquely quantified within the context of the Stoner-Wohlfarth theory. The present technique can be applied to small nanostructures, enabling in-situ determination of the magnetic anisotropy field of nanodevices.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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