介观尺度下基于磁畴能量最小化原理的磁特性模型研究

发布时间：2022-12-11 21:30

　　随着电网中的负荷变得越来越复杂,电力系统中的变压器将会经常工作在非标准的工况下。由于存在缺少对磁性材料磁化机理研究和应用的问题,导致常用的磁特性模型在模拟工况下变压器的磁特性时精确度受到很大影响。通过对磁化过程中磁畴运动的观测,很多学者指出磁性材料的磁化过程与磁畴畴壁的运动密切相关。近年来,国外学者开始尝试将微观的磁畴磁化机理融入到宏观的磁特性模型建立过程中。从而提出了基于磁畴能量的模型,为正确模拟工况条件下磁性材料的磁特性做出了宝贵的探究。在本文中,当磁场强度变化时,通过磁光克尔效应磁畴观测仪,观察了磁性材料的磁畴畴壁运动过程。在理解并分析现有磁畴能量物理模型基础上,并且应用微磁学理论推导出能量公式,建立起包含有多种磁畴能量的磁特性模型。并且应用总能量局部最小化的原理得到模型的磁化状态,求出磁畴在体积以及磁矩方向上的变化。通过实验测量得到模型所需要的参数,最后模拟出材料的磁特性曲线。并且与实验测量数据进行对比分析,验证模型的准确性,为磁特性物理模型的进一步研究打下基础。其主要研究内容有:第一步,利用先进的磁光克尔效应磁畴观测仪观察了磁性材料在磁化过程中磁畴的运动,为磁畴能量模型的建立... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 介观尺度下磁畴的研究现状
        1.2.2 基于磁畴能量模型的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
第2章 硅钢片磁特性和磁致伸缩特性的测量与磁畴观测
    2.1 测量系统硬件结构
    2.2 硅钢片磁滞曲线和磁致伸缩曲线的测量
    2.3 磁畴的观测
        2.3.1 磁化与磁畴观测
        2.3.2 观测原理
        2.3.3 观测结果
    2.4 本章小结
第3章 基于磁畴能量最小化原理的电工钢片磁滞模型
    3.1 磁畴能量及其最小化
        3.1.1 磁畴能量
        3.1.2 磁畴能量最小化
    3.2 基于磁畴能量最小化的磁滞模型实现与验证
        3.2.1 模型参数测量与求解
        3.2.2 模型与实验结果的比较
    3.3 本章小结
第4章 基于磁畴能量最小化原理的电工钢片磁致伸缩模型
    4.1 模型的理论推导
    4.2 基于磁畴能量最小化的磁致伸缩模型实现与验证
        4.2.1 模型参数测量与求解
        4.2.2 模型与实验结果的比较
    4.3 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电工软磁材料旋转磁滞损耗测量及建模[J]. 张长庚,杨庆新,李永建.  电工技术学报. 2017(11)
[2]磁滞伸缩驱动器磁滞特性的Persiach模型建模[J]. 冒鹏飞,王传礼,喻曹丰,钟长鸣.  科学技术与工程. 2017(09)
[3]一种新的混合矢量磁滞模型磁滞算子定义方法[J]. 李丹丹,刘福贵,李永建,赵志刚,杨庆新.  电工技术学报. 2015(01)
[4]无取向电工钢片磁致伸缩特性测量与模拟[J]. 张艳丽,孙小光,谢德馨,白保东,闫秀恪,任自艳,张殿海.  电工技术学报. 2013(11)
[5]异步电机电磁噪声国内外研究现状[J]. 张维,黄坚,李志强.  电机与控制应用. 2012(09)
[6]电机噪声分析及抑制措施[J]. 王建民,让余奇.  船电技术. 2010(08)
[7]新型表面磁光克尔效应实验测量系统[J]. 杨永明,张振彬,许启明.  西安建筑科技大学学报(自然科学版). 2009(06)
[8]电动机噪声理论和控制技术的进展[J]. 黄礼文,王宗培.  电工技术学报. 2000(05)
[9]一种考虑磁滞可逆性的非线性矢量Preisach模型[J]. 赵国生,李朗如.  中国电机工程学报. 2000(01)
[10]磁化过程中Fe40Ni40Mo4B16非晶合金带磁畴结构的变化[J]. 王勤堂,万玉珍.  北京大学学报(自然科学版). 1985(03)

博士论文
[1]叠片铁心磁致伸缩效应对变压器、交流电机的振动噪声影响研究[D]. 祝丽花.河北工业大学 2013

硕士论文
[1]超磁致伸缩执行器的磁滞非线性数学模型与应用特性研究[D]. 唐宏波.南京航空航天大学 2015
[2]磁纳米结构中的磁化及其磁畴移动[D]. 孙嘉莉.扬州大学 2013



本文编号：3719536