Прискорений аналіз усталених режимів електромагнітних  пристроїв з урахуванням гістерезису

Роман Дирів; Володимир Самотий

doi:10.15407/fmmit2024.39.156

Роман Дирів
Володимир Самотий

DOI: https://doi.org/10.15407/fmmit2024.39.156

Ключові слова: електромагнітні пристрої, гістерезис, математичні моделі, чутливість до початкових умов, ітераційний метод Ньютона, усталені режими, енергетичні втрати, магнітні потоки

Анотація

Електромагнітні пристрої (ЕМП) є важливими компонентами сучасних систем керування, оскільки вони забезпечують управління електричними і магнітними процесами, що відбуваються у різноманітних технічних установках. Завдяки своїм унікальним властивостям, таким як висока магнітна проникність та швидка реакція на зміни в електричному полі, ЕМП знаходять широке застосування в промисловості, енергетиці, транспорті та автоматизації. З огляду на це, важливо розробляти точні математичні моделі, які б враховували складну взаємодію між електричними та магнітними характеристиками. Особливу увагу слід приділяти гістерезису — явищу, яке виникає в магнітних матеріалах під час циклів намагнічування і розмагнічування. Гістерезис впливає на ефективність роботи пристроїв, оскільки він може призводити до енергетичних втрат і зміни характеристик, які можуть негативно позначитися на загальному функціонуванні системи.

Посилання

Zhu, J., Sun, Y., & Kang, L. (2020). Nonlinear electromagnetic modeling for electrical drive systems: Advances and challenges. IEEE Transactions on Power Electronics, 35(5), 4894-4905.

Kühn, M., Weiss, S., & Hameyer, K. (2021). Numerical simulation of transient and steady state hysteresis in ferromagnetic materials. IEEE Transactions on Magnetics, 57(9), 1-8.

Qin, Z., Ding, M., & Li, H. (2019). A novel approach for solving magnetic hysteresis in electrical machines. Journal of Applied Physics, 125(17), 173901.

Bose, B.K., & Vasudevan, R. (2022). Advances in magnetic hysteresis modeling in electrical devices: A review. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 134, 107282.

Tang, W., Zhang, Y., & Chen, G. (2023). High-efficiency hysteresis simulation models for power converters. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 11(1), 425-433.

Самотий В. (2016). Нелінійні Математичні Моделі Елементів Систем Керування. с. 59-65.

J. Li, A. Wu and R. Zhang, "Fixed-frequency Boundary Control of Buck Converter Based on Discrete Regulator of Hysteresis Band," 2018 13th World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), Changsha, China, 2018, pp. 887-892, doi: 10.1109/WCICA.2018.8630351.