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BUSCA DE PARÂMETROS DE UM MODELO DE HISTERESE VETORIAL UTILIZANDO ALGORITMOS GENÉTICOS

O Grugo de Concepção e Análise de Dispositivos Eletromagnéticos (GRUCAD) recebeu amostras de aço silício de grão não orientado. Foram realizadas duas medições das curvas de campo magnético versus Indução magnética. Este trabalho apresenta um método inovador para extrair os dez parâmetros bidimensionais de histerese magnética do modelo vetorial de Jiles- Atherton, visando modelar as curvas experimentais. O procedimento é baseado no método de algoritmos genéticos e garante uma forte concordância entre as curvas calculadas de histerese e as curvas experimentais. Isso proporciona uma validação confiável para os dez parâmetros calculados. Além disso, o artigo demonstra uma aplicação prática desses parâmetros. Com os dez parâmetros, é possível obter duas curvas anhistéricas. Os dados ascendentes no primeiro quadrante representam a curva de magnetização inicial do material. Essas curvas de magnetização inicial são então utilizadas no software Ansys Electromagnetics Suite para definir o núcleo não linear anisotrópico de um indutor de corrente alternada. Subsequentemente, uma análise de elementos finitos bidimensional é realizada. Essa análise aprimora o projeto e o cálculo de indutores amplamente utilizados na engenharia elétrica. Este trabalho contribui para o entendimento e a otimização de indutores, promovendo avanços significativos na engenharia elétrica.
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BUSCA DE PARÂMETROS DE UM MODELO DE HISTERESE VETORIAL UTILIZANDO ALGORITMOS GENÉTICOS

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.49725270111

  • Palavras-chave: Método de elementos finitos. Método de algoritmos genéticos. Anisotropia magnética. Histerese magnética.

  • Keywords: Finite element method. Genetic algorithms method. Magnetic anisotropy. Magnetic hysteresis.

  • Abstract: The laboratory for designing and analyzing electromagnetic devices (GRUCAD) received samples of non-oriented grain silicon steel. Two measurements of the magnetic field strength versus magnetic flux density curves were performed. This chapter presents a novel method for extracting the ten bidimensional magnetic hysteresis parameters of the Jiles-Atherton vector model to model the experimental curves. The procedure is based on the genetic algorithms method and ensures a strong agreement between the calculated hysteresis and the experimental curves. This provides reliable validation for the ten computed parameters. Additionally, the paper demonstrates a practical application of these parameters. With the ten parameters, it is possible to obtain two anhysteretic curves. The ascending data in the first quadrant represents the initial magnetization curve of the material. These initial magnetization curves are then used in the Ansys Electromagnetics Suite software to define the nonlinear anisotropic core of an alternating current inductor. Subsequently, a two-dimensional finite element analysis is performed. The analysis improves the design and computation of inductors extensively utilized in electrical engineering. This study contributes to understanding and optimizing inductors, promoting significant advancements in electrical engineering.

  • Filomena Barbosa Rodrigues Mendes
  • Lesly Daiana Barbosa Sobrado
  • Jean Vianei Leite
  • Nelson Jhoe Batistela
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