Υπολογισμός Απωλειών Δινορρευμάτων Σε Μόνιμους Μαγνήτες Ndfeb Και Πειραματική Επιβεβαίωση

Abstract

Η παρούσα εργασία πραγματεύεται το θέμα των απωλειών δινορρευμάτων σε μόνιμους μαγνήτες. Πιο συγκεκριμένα, σε ένα πρώτο βήμα σχεδιάζεται ένα κύκλωμα που αποτελείται από ένα σιδηρομαγνητικό πυρήνα και μόνιμους μαγνήτες και υπολογίζονται μέσω προσομοιώσεων οι απώλειες δινορρευμάτων στους μαγνήτες. Σε ένα δεύτερο βήμα υλοποιείται το μαγνητικό κύκλωμα στο εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών και Ηλεκτρονικών Ισχύος του ΕΜΠ με σκοπό τη πειραματική επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από το προηγούμενο στάδιο.Αρχικά, πραγματοποιείται αναφορά στις αρχές του Ηλεκτρομαγνητισμού που διέπουν τη λειτουργία των μαγνητικών κυκλωμάτων. Έπειτα πραγματοποιείται βιβλιογραφική επισκόπηση των ιδιοτήτων των σιδηρομαγνητικών υλικών με έμφαση στην ανάλυση των μαγνητικών ιδιοτήτων των μονίμων μαγνητών. Στη συνέχεια, αναλύονται οι απώλειες πυρήνα και ειδικότερα οι απώλειες δινορρευμάτων, όπου δίνεται και η κλασσική αναλυτική λύση. Με τη βοήθεια των προγραμματιστικών πακέτων Femm και Ansoft Maxwell επιλύεται το πρόβλημα σε δύο και τρεις διαστάσεις, μέσω της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων και προκύπτουν τα αποτελέσματα σχετικά με τη κατανομή του μαγνητικού πεδίου και τις απώλειες ισχύος στους μαγνήτες. Στο στάδιο αυτό εξετάζεται η επίδραση διεγέρσεων διαφορετικής συχνότητας καθώς και η επίδραση που έχει η κατάτμηση των μαγνητών σε βάθος στις απώλειες δινορρευμάτων.Ακολουθεί ο πειραματικός προσδιορισμός των απωλειών στους μαγνήτες, με την υλοποίηση του κυκλώματος που έχει σχεδιαστεί. Για την υλοποίηση του κυκλώματος επιλέχθηκαν μαγνήτες NdFeB. Με τη βοήθεια της πειραματικής διαδικασίας επιβεβαιώνεται η ακρίβεια των αποτελεσμάτων των προσομοιώσεων.