Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Mágneses eszközök modellezése CAD rendszerekben
A tantárgy angol neve: Modelling of Magnetic Devices in CAD Systems
Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.
Tantárgy lejárati dátuma: 2009. november 24.
Villamosmérnöki Szak
Műszaki Informatika Szak
Választható tárgy
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
dr.Iványi Miklósné
egyetemi tanár
Szélessávú hírközlés és villamosságtan tanszék
Anyagismeret, Elektromágneses terek
Ez a tárgy felvehető bármely más tárgy korábbi teljesítése esetén.
A korszerű mágneses és villamos rendszerek, berendezések és készülékek analízise és szintézise sok esetben szükségessé teszik a mágneses anyagok tulajdonságainak és viselkedésének alapos ismeretét. Az elméleti és gyakorlati megközelítés szempontjából egyaránt fontos a mágneses anyagok nemlineáris, hiszterézises viselkedése, és annak megfelelő modellezése és a modellek paramétereinek a mérési adatok alapján történő meghatározása.
A tárgy célkitűzése a mágneses anyagok viselkedésének rövid összefoglalása, az anyag hiszterézis karakterisztikáját leíró modellek és szimulációs eljárások megismertetése, valódi mágneses eszközökön a hiszterézis karakterisztika paramétereinek mérési adatok alapján történő meghatározása, valamint azoknak a CAD rendszerekhez való illesztése, ill. az illesztés során felmerülő problémák tárgyalása. A tárgy felkészít a fenti anyagoknak a kutatásban, a tervezésben és az ipari gyakorlatban való alkalmazásához szükséges ismeretek, a hiszterézis karakterisztika modern, a LabVIEW virtuális laboratóriumi feltételek mellett a mérési gyakorlatok megszerzésére és a fenti anyagok modern, a CAD tervező rendszerekhez illeszthető eljárásainak megismerésére és realizálására.
A mágneses anyagok elektromágneses térben való viselkedésének fenomenológiai leírása. Dia és paramágneses anyagok viselkedése, ferromágneses, antiferromágneses és ferrimágneses anyagok leírása, mágneses karakterisztikáiknak jellemzői. A mágneses hiszterézis és jellemző paraméterei.
A mágneses domén szerkezet a mágnesezési folyamatban. A mágneses domének reverzíbilis és irreverzíbilis változásai, a domén falak elmozdulásának és elfordulásának elméletei. Termodinamikai és mechanikai jelenségek a mágnesezési folyamatokban. Anizotropia, a mágnesezési folyamatok dinamikus viselkedése, regenerálódás és öregedési folyamatok.
Mágneses hiszterézis karakterisztikák modellezési eljárásai.
Makroszkopikus viselkedés alapján történő leírás. Az analitikus függvényekkel adott stacionárius hiszterézis modellek összefoglalása. A dinamikus viselkedés analitikus szimulációja a Duhem és a Hudgdon modellekben. A mágnesezés sebességétől függő és független modellek felépítése. A Chua típusú hiszterézis modellek. Neurális hálózatok a hiszterézis karakterisztika modellezésében. A mágneses anyag statisztikus jellemzőkkel való leírása, a Preisach modell. A klasszikus és a módosított Preisach modell. A dinamikus és vektoriális hiszterézis karakterisztika realizálása. Az anyag mikrostruktúrájára épülő mágneses hiszterézis modellek. A Langevin-Weiss, Jiles-Atherton modell. A paraméterek meghatározása, a modell elemzése. A Stoner-Wohlfarth modell, az elemi domének karakterisztikájának modellje és az anyag makroszkopikus leírásának kapcsolata. Nanoszkopikus hiszterzéis modellek. Mikromágneses közelítések, Landau-Lipshitz egyenlet a mágneses anyagok koercitiv terének meghatározásában.
Mágneses anyagok karakterisztikájának mérése LabVIEW támogatással
A mágneses hiszterézis karakterisztika mérésére alklamas LabVIEW programcsomag megismerése és alklamazása a szimuláció során kialakított modell korrektségének igazolására. A szimulációs eljárások paramétereinek mérési adatok alapján való meghatározása.
A hiszterézis modellek a CAD rendszerben.
Közelítés a mágneses fluxus, ill. a mágneses térerősség oldaláról. A nemlineáris karakterisztika figyelembe vétele az elektromágneses tér egyenleteiben, diszkretizálási és iterációs problémák, a geometriai anizotrópia figyelembe vétele, az anizotrópia hatása a mért hiszterézis karakterisztikákra. Példák a hiszterézis modellek alkalmazására.
4 óra/hét előadás, alkalmanként számítógépes bemutató és mérés
a) Az aláírás feltétele: egy cikk feldolgozása és referátumának elkészítése.
b) A vizsga szóbeli.
c) Elővizsga nincs.
Az aláírás a vizsgaidőszakban nem pótolható.
A szorgalmi időszakban a tárgy oktatójának heti fogadóóráján, a vizsgaidőszakban a vizsga előtti munkanapon lehet konzultálni. A fogadóóra időpontja a tanszéki hirdetőtáblán található.
l. Iványi, A.: Hysterézis Models in Computational Electromagnetics, Akadémiai Kiadó,
1997.
2. Iványi A.: Magnetic Field Computation with R-functions, Akadémiai Kiadó, 1998.
3. Cullity,B.C.: Introduction to magnetic Materials, Addison-Wesley, 1972.
4. Chikazumi,S., Charap,S.H.: Physics of Magnetism, J. Wiley, 1964.
5. Jiles, D.: Magnetism and Magnetic Materials, Chapman and Hall, 1991.
6. Sokszorosított óravázlat, 1999.
Kontakt óra
60
Félévközi készülés órákra
45
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
..
Vizsgafelkészülés
Összesen
150