©2004 Валентин Володин
Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное valvolodin.narod.ru
Калькуляторы Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...

Power Electronics

Посвящается различным источникам электропитания
Текущее время: 28-03, 13:00

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 408 ]  На страницу Пред.  1 ... 23, 24, 25, 26, 27, 28  След.
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 03-03, 13:42 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 27-04, 17:58
Сообщения: 20
Насколько я понял, частотная зависимость потерь весьма монотонная и это заложено в рассматриваемую модель.
При этом, в ряде учебников отмечается наличие всевозможных резонансных явлений в ферромагнетиках
В частности, на практике это может вызвать не адекватное поведение сердечника на определённых частотах. Если резонансы в СВЧ области мало кого могут тревожить, то явления резонанса на средних частотах могут вызвать определённые эффекты.
В частности замечено изменение геометрии петли гистерезиса при воздействии на сердечник радиочастоты в мГц-ом диапазоне. Это явление исследовалось Russel применительно к магнитным детекторам. К сожалению доступны только фрагменты его статьи. Прикладываю один из рисунков.
Изображение
https://drive.google.com/file/d/0B3QB6Ez1z-OXOWNmTjRtY3BvNVE/view?usp=sharing


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 13:55 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
VM писал(а):
Насколько я понял, частотная зависимость потерь весьма монотонная и это заложено в рассматриваемую модель.
При этом, в ряде учебников отмечается наличие всевозможных резонансных явлений в ферромагнетиках
В частности, на практике это может вызвать не адекватное поведение сердечника на определённых частотах. Если резонансы в СВЧ области мало кого могут тревожить, то явления резонанса на средних частотах могут вызвать определённые эффекты.
В частности замечено изменение геометрии петли гистерезиса при воздействии на сердечник радиочастоты в мГц-ом диапазоне. Это явление исследовалось Russel применительно к магнитным детекторам. К сожалению доступны только фрагменты его статьи. Прикладываю один из рисунков.
Изображение
https://drive.google.com/file/d/0B3QB6Ez1z-OXOWNmTjRtY3BvNVE/view?usp=sharing


Дело не во влиянии частоты тока перемагничивания на форму петли гистерезиса, а в том, что в формуле описывающей безгистерезисную намагниченность (формула 2 статьи), не учитывается влияние внутреннего магнитного поля He (как это есть в классической модели Атертона). Поэтому, численно я и реализовал выкладки Амелина, но решил реализовать классическую модель Атертона, в которой как раз учтено внутреннее магнитное поле He (см. книгу)
http://prntscr.com/aalos7
Однако, видно я где-то ошибся в программе...и петли совсем не такие какие есть в примерах к книге


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 16:30 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Serebro писал(а):
...Однако, видно я где-то ошибся в программе...и петли совсем не такие какие есть в примерах к книге

В SPICE симуляторах используется как минимум две разновидности классической модели Джилса-Атертона
http://microcap-model.narod.ru/ST_01.htm
Похоже, что в статье используется упрощенная разновидность, в которой безгистерезисная кривая определяется только внешним полем.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 17:15 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
valvol писал(а):
Serebro писал(а):
...Однако, видно я где-то ошибся в программе...и петли совсем не такие какие есть в примерах к книге

В SPICE симуляторах используется как минимум две разновидности классической модели Джилса-Атертона
http://microcap-model.narod.ru/ST_01.htm
Похоже, что в статье используется упрощенная разновидность, в которой безгистерезисная кривая определяется только внешним полем.

Да, модификаций действительно много, Амелин упоминает две, но насколько я понял их...скорей всего значительно больше. Если только внешнее поле...тогда это как-то необоснованно в статье. Но судя по результатам моделирования, они не сильно расходятся с экспериментом


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 17:55 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Вот пример удачного (по заверениям автора) использования материалов указанного выше литературного источника.
http://dmitry-shem.livejournal.com/28220.html

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 18:22 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
valvol писал(а):
Вот пример удачного (по заверениям автора) использования материалов указанного выше литературного источника.
http://dmitry-shem.livejournal.com/28220.html


Я первый раз и наткнулся на эту публикацию Дмитрия Шема (к сожалению он уже умер), пока не получается реализовать численный алгоритм предложенный в книге


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 19:59 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
А какова цель, если не секрет, реализации численного алгоритма расчёта модели Джилса-Атертона?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 20:21 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
valvol писал(а):
А какова цель, если не секрет, реализации численного алгоритма расчёта модели Джилса-Атертона?


Нужно в модели показать процесс размагничивания (демагнетизации) образца (при различных формах воздействия) и сравнить с экспериментом


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 23:37 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Serebro писал(а):
Нужно в модели показать процесс размагничивания (демагнетизации) образца (при различных формах воздействия) и сравнить с экспериментом

Какая-то студенческая работа или пытаетесь что-то улучшить в модели Джилса-Атертона?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03-03, 23:53 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
valvol писал(а):
Serebro писал(а):
Нужно в модели показать процесс размагничивания (демагнетизации) образца (при различных формах воздействия) и сравнить с экспериментом

Какая-то студенческая работа или пытаетесь что-то улучшить в модели Джилса-Атертона?


Нет, просто интересны гистерезисные процессы


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04-03, 11:25 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
В принципе, во многих SPICE симуляторах уже реализован алгоритм расчёта модели Джилса-Атертона. И это уже позволяет вести какие-то сравнения с реальной картиной. Проблема в том, что этот алгоритм позволяет строить достаточно корректные предельные циклы, но дает осечку при попытки построения частных циклов. Казалось бы более примитивная модель Джона Чана и то ведёт себя более реалистично. Правда последняя также абсолютно безразлична в частотной области. Указанный недостаток можно в некоторой степени компенсировать, настраивая модель для конкретных условий работы (частота и форма траектории перемагничивания).
В этой теме рассматривалось несколько альтернативных поведенческих моделей магнитных материалов.
SPICE модель трансформатора в оригинале Transformer SPICE Model
Modeling Frequency-Dependent Losses in Ferrite Cores
SPICE Models For Power Electronics
Complex Nonlinear Inductor
High Frequency Magnetic Core Loss Study
CORE LOSS STUDIES

Что касается модели Джилса-Атертона, то делаются попытки её улучшения. Например:
Модификация pspice-модели магнитного сердечника
Исследование модели Джилса-Атертона для магнитного материала
Метод коррекции формы кривой намагничивания в модели Джилса-Атертона ферромагнитного сердечника
A Field-Extrema Hysteresis Loss Model for High-Frequency Ferrimagnetic Materials
и т.д.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04-03, 15:52 
Не в сети
Новичок

Зарегистрирован: 03-03, 00:42
Сообщения: 35
Спасибо за ссылки


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 05-03, 14:36 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Программа на Python для расчета петли гистерезиса в соответствии с моделью Джилса-Атертона. Подробности можно посмотреть здесь:
Код:
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

mu0 = 4 * np.pi * 1e-7 # H/m

a = 470 # A/m
alpha = 9.38e-4
c = 0.0889
k = 483 # A/m
Ms = 1.48e6 # A/m

H = [0]
delta = [0]
Man = [0]
dMirrdH = [0]
Mirr = [0]
M = [0]

DeltaH = 20
Nfirst = 125
Ndown = 250
Nup = 250

for i in range(Nfirst):
    H.append(H[i] + DeltaH)

for i in range(Ndown):
    H.append(H[-1] - DeltaH)

for i in range(Nup):
    H.append(H[-1] + DeltaH)

delta = [0]
for i in range(len(H) - 1):
    if H[i + 1] > H[i]:
        delta.append(1)
    else:
        delta.append(-1)

def L(x):
    return (np.cosh(x) / np.sinh(x)) - (1 / x)

for i in range(Nfirst + Ndown + Nup):
    Man.append(Ms * (1 / np.tanh((H[i + 1] + alpha * M[i]) / a) - a / (H[i + 1] + alpha * M[i])))
    dMirrdH.append((Man[i+1] - M[i]) / (k * delta[i+1] - alpha * (Man[i + 1] - M[i])))
    Mirr.append(Mirr[i] + dMirrdH[i + 1] * (H[i+1] - H[i]))
    M.append(c * Man[i + 1] + (1 - c) * Mirr[i + 1])

plt.plot(H, M)
plt.show()

Результат работы:
Изображение

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 08-03, 23:37 
Не в сети
Участник

Зарегистрирован: 31-10, 16:02
Сообщения: 76
Откуда: Подмосквье
Serebro писал(а):
Нет, просто интересны гистерезисные процессы

Хотелось бы отметить некоторые особенности модели Джилса-Атертона (J&A). Прежде всего нужно иметь в виду, что уравнение J&A более или менее адекватно описывает только процесс начального намагничивания полностью размагниченного образца и не учитывает влияние зародышей размагничивания при переменном намагничивании. В случае предельного цикла упомянутые зародыши оказываются подавленными намагничивающим полем и картина В-Н-кривой оказывается близкой к реальной для знакопеременного поля. Однако для более интересного случая частных циклов уравнение J&A дает В-Н-кривые, содержащие участки нефизичного поведения кривой В-Н вблизи точек поворота траектории в виде ее раздутия вверх и вниз. К сказанному приведу пример решения уравнения J&A для феррита 2000НМ1 "в лоб" и с помощью симулятора Микрокап.
Изображение
На рисунке хорошо видны плоские вершины циклов, рассчитанные Микрокапом, и раздутые циклы прямого решения. То и другое в реальных частных циклах не наблюдается. Заметим, что плоские вершины Микрокапа есть результат корявого искусственного приема, примененного в программе для замазывания нефизичности.
Само по себе решение уравнения J&A в Spice-симуляторах не представляет серьезных трудностей и может быть выполнено с помощью блок-схемы, предложенной в докторской диссертации P.R.Wilson (ссылку для скачивания первоисточника см. ниже). Автор этих строк использовал такой вариант
Изображение
Здесь в качестве независимой переменной используется время t, которое является естественной переменной в Spice-симуляторах.
J&A в своей работе (есть по той же ссылке) не оговаривают форму намагничиваемого образца. По этой причине они пытаются учитывают внутреннее размагничивающее поле и предлагают использовать эффективное поле Не через коэффициент альфа. Однако для замкнутых сердечников или сердечников с малым зазором этим фактором вполне можно пренебречь. Такой подход, в частности, можно видеть у разработчиков Pspice.
Скачать упомянутые работы можно по ссылке
https://yadi.sk/d/LJRLBvsvpz8qE
В архив помещена также книга Д. Джилса "Введение в магнетизм и магнитные материалы". Все на английском языке. Избранные места есть в переводе на русский, но в архив не включены.
Был бы признателен, если админ сочтет возможным поместить содержимое в библиотеку форума.

_________________
qaki


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 09-03, 11:31 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
qaki писал(а):
Был бы признателен, если админ сочтет возможным поместить содержимое в библиотеку форума.

Отличная подборка, qaki! :good:
Выложил в раздел Статьи.
Вы можете сами выкладывать тематические материалы в файловый архив сайта. Для этого надо лишь пройти несложную регистрацию.
Файловый архив содержит много разделов, которые облегчают поиск соответствующих материалов. По желанию пользователей, можно открывать персональные разделы, допустим раздел qaki :).

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 408 ]  На страницу Пред.  1 ... 23, 24, 25, 26, 27, 28  След.

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Перейти:  
Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...
Рейтинг@Mail.ru