Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 10

Modelling the effect of excitation frequency on the shape of hysteresis loop in permalloy

Modelowanie wpływu częstotliwości wzbudzenia na kształt pętli histerezy w permaloju

10.15199/48.2024.10.31

nr katalogowy: 150757
10.15199/48.2024.10.31

Streszczenie

In the paper the effect of excitation frequency on the shape of hysteresis loops in permalloy was investigated and modelled. Two models were considered – one based on effective field with term depending on magnetization derivative, and the other based on viscosity-related equation superimposed over a static hysteresis model. In the first approach only a qualitative agreement with measurements was obtained, whereas the second one offers a better agreement, although it exhibits specific anvil-like distortion in the second and the fourth quadrant of the H-B coordinate system. The "anvils” are a direct consequence of singularity in the viscosity equation when saturation is approached

Abstract

W artykule zbadano i zamodelowano wpływ częstotliwości wymuszenia na kształt pętli histerezy permaloju. Rozważano dwa modele – jeden oparty na polu efektywnym ze składnikiem zależnym od pochodnej namagnesowania, drugi oparty na równaniu lepkościowym nałożonym na model histerezy statycznej. W pierwszym podejściu uzyskano jedynie jakościową zgodność z pomiarami, natomiast drugie oferuje lepszą zgodność, choć z pojawiają się w nim pętle z „kowadłami” w drugiej i czwartej ćwiartce układu współrzędnych H-B. „Kowadła” te są bezpośrednią konsekwencją osobliwości w równaniu lepkościowym w stanie nasycenia

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] C. S. S chneider , S. W. Winchel l , Hysteresis in conductive materials, Physica B, 372 (2006), 269-272
[2] E. Dlala, A. Belahcen, J. Pippuri , A. Arkkio, Interdependence of hysteresis and eddy-current losses in laminated magnetic cores of electrical machines, IEEE Trans. Magn., 46 (2010), No. 2, 306-309
[3] M. Pet run, K. Chwas tek , D. Dol inar , Hysteresis loops of a resistance spot welding transformer, COMPEL, 32 (2013), No. 4, 1404-1416
[4] K. Chwastek , The Effects of Sheet Thickness and Excitation Frequency on Hysteresis Loops of Non-Oriented Electrical Steel, Sensors, 22 (2022), No. 20, 7873
[5] K. Chwastek, M. Najgebauer, P. Jabłoński, T. Szczegielniak, D. Kusiak, B. Koprivica, M. Rosić , S. Di vac , Modeling Dynamic Hysteresis Curves in Amorphous Magnetic Ribbons, Appl. Sci., 13 (2023), No. 16, 9134
[6] K. Chwastek, P. Jabłoński , D. Kus iak, T. Szczegielniak, V. Kotlan, P. Karban, The effective field in the T(x) model, Energies, 16 (2023), No.5, 2237
[7] K. Chwastek, B. Kopri v i c a , M. Ros i ć, R. Gozdur, P. Gębara, Modelling hysteresis loops of non-oriented electrical steel, Przegl. Elektrotechn., 99 (2023), No. 11, 221- 223
[8] S. E. Z i r ka, Y. I. Moroz , P. Mar ketos , A. J. Moses , Dynamic hysteresis modelling, Physica B, 343 (2004), 90-95
[9] S. E. Z i r ka, Y. I. Moroz , P. Mar ketos , A. J. Moses , A Viscous-Type Dynamic Hysteresis Model as a Tool for Loss Separation in Conducting Ferromagnetic Laminations, IEEE Trans. Magn., 41 (2005), No.3, 1109-1111
[10] S. E. Zi r ka, Y. I. Moroz , S. Steent jes , K. Hameyer , K. Chwastek, S. Zurek, R. G. Harrison, Dynamic magnetization models for soft ferromagnetic materials with coarse and fine domain structures, J. Magn. Magn. Mater., 394 (2015), 229-236
[11] J. Takács , Mathematics of hysteretic phenomena. Wiley- VCH, Weinheim 2003
[12] P. Weis s , L’hypothèse du champ moléculaire et la propriété ferromagnétique, J. Phys. Theor. Appl., 6 (1907), 661-690
[13] M. Fabr i z io, C. Giorgi, A. Mor ro, A thermodynamic approach to ferromagnetism and phase transitions, Int. J. Eng. Sci., 47 (2009), 821–839
[14] P. Andrei , A. Stancu, H. Hauser, P. Fulmek, Temperature, stress, and rate dependent numerical implementation of magnetization processes in phenomenological models, J. Optoelectr. Adv. Mater., 9 (2007),1137-1139
[15] K. Chwas tek, Higher order reversal curves in some hysteresis models, Arch. Electr. Eng., 61 (2012), No. 4, 455- 470
[16] K. Chwas tek , A dynamic extension to the Takács model, Physica B, 405 (2010), 3800-3802
[18] J. K rah, A. J. Bergqvi s t , Numerical Optimization of a Hysteresis Model, Physica B 343 (2004), 35-38
[19] M. Sablik, R. A. Langman, Approach to the anhysteretic surface, J. Appl. Phys., 79 (1996), 6134–6136
[20] J. Takác s , Mathematical proof of the definition of anhysteretic state, Physica B, 372 (2006), 57-60
[21] D. C. Jiles, D. L. Atherton, Theory of ferromagnetic hysteresis, J. Magn. Magn. Mater. 61 (1986), 48-60
[22] S. E. Zirka, Y. I. Moroz, R. G. Harrison, K. Chwastek, On Physical Aspects of the Jiles-Atherton Hysteresis Models, J. Appl. Phys., 112 (2012), 043916
[23] R. Jastrzębs ki , K. Chwas tek , Comparison of macroscopic descriptions of magnetization curves, ITM Web of Conferences, 15 (2017), 03003
[24] https://www.dierk-raabe.com/electrical-steels-fe-3-si/
[25] R. M. Bozor th, Ferromagnetism, Van Nostrand, New York 1951
[26] R. M. Bozor th, The permalloy problem. Review of Modern Physics, 25 (1953), 42-48
[27] A. T. Engl ish, G. Y. Chin, Metallurgy and magnetic properties control in permalloy, Journal of Applied Physics, 38 (1967), 1183-1187
[28] J . Szczygłows ki , Modelowanie obwodu magnetycznego o jednorodnej i niejednorodnej strukturze materiałowej (Modeling of magnetic circuit with homogeneous and non-homogeneous material structure - in Polish), Seria Monografie nr 80, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2001
[29] T. Waeckerlé, A. Demi e r , F. Godard , H. Fraisse, Evolution and recent developments of 80%Ni permalloys, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 505 (2020), 166635

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-10 , nr katalogowy 150757 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-10

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma