ʻO 2507 ʻāpana kemika ʻāpana ʻili kila kila, Equivalent Thermal Network Simulation Study of a Rare Earth Giant Magnetostrictive Transducer

Mahalo no kou kipa ʻana iā Nature.com.Ke hoʻohana nei ʻoe i kahi polokalamu kele pūnaewele me ke kākoʻo CSS palena ʻole.No ka ʻike maikaʻi loa, manaʻo mākou e hoʻohana i kahi polokalamu kele pūnaewele hou (a i ʻole e hoʻopau i ke ʻano Compatibility Mode ma Internet Explorer).Eia kekahi, e hōʻoia i ke kākoʻo mau, hōʻike mākou i ka pūnaewele me ka ʻole o nā styles a me JavaScript.
ʻO nā slider e hōʻike ana i ʻekolu ʻatikala ma kēlā me kēia paheʻe.E hoʻohana i nā pihi hope a i hope no ka neʻe ʻana i nā paheʻe, a i ʻole nā ​​pihi hoʻokele paheʻe ma ka hopena e neʻe i kēlā me kēia paheʻe.

• Hōʻike huahana
• 2507 ʻO nā paipu wiliwili kila kila mai Kina

ʻO ka mea koʻikoʻi i ka hoʻolālā ʻana o ka transducer magnetostrictive nui (GMT) he wikiwiki a pololei ka nānā ʻana o ka puʻunaue wela.Loaʻa ka maikaʻi o ka hoʻohālikelike ʻana i ka ʻoihana wela no ke kumukūʻai helu haʻahaʻa a me ka pololei kiʻekiʻe a hiki ke hoʻohana ʻia no ka loiloi thermal GMT.Eia nō naʻe, he mau palena ka wehewehe ʻana i kēia mau ʻano wela wela i ka GMT: ʻo ka hapa nui o nā haʻawina e pili ana i nā mokuʻāina paʻa ʻaʻole hiki ke hopu i nā loli wela;Manaʻo ʻia ʻo ka hāʻawi ʻana i ka mahana o nā koʻokoʻo magnetostrictive nunui (GMM) he ʻano like ʻole, akā ʻo ka gradient mahana ma waena o ke koʻokoʻo GMM he mea koʻikoʻi loa ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, ʻaʻole i hoʻokomo ʻia ka hāʻawi like ʻole o ka GMM i ka wela. kumu hoʻohālike.No laila, ma ka noʻonoʻo piha ʻana i nā ʻaoʻao ʻekolu ma luna, ua hoʻokumu kēia palapala i ke kumu hoʻohālike GMT Transitional Equivalent Heat Network (TETN).ʻO ka mea mua, e pili ana i ka hoʻolālā a me ke kumu o ka hana o ka HMT vibratory longitudinal, ua lawe ʻia kahi loiloi thermal.Ma kēia kumu, ua hoʻokumu ʻia ke kumu hoʻohālike hoʻomehana no ke kaʻina hoʻoili wela HMT a ua helu ʻia nā ʻāpana hoʻohālike e pili ana.ʻO ka mea hope loa, hōʻoia ʻia ka pololei o ka model TETN no ka transducer temperature spatiotemporal analysis e ka simulation a me ka hoʻokolohua.
ʻO ka mea nui magnetostrictive material (GMM), ʻo ia hoʻi terfenol-D, loaʻa nā pōmaikaʻi o ka magnetostriction nui a me ka nui o ka ikehu kiʻekiʻe.Hiki ke hoʻohana ʻia kēia mau mea ʻokoʻa no ka hoʻomohala ʻana i nā transducers magnetostrictive giant (GMTs) i hiki ke hoʻohana ʻia i kahi ākea o nā noi e like me nā transducers acoustic underwater, micromotors, linear actuators, etc. 1,2.
ʻO ka hopohopo nui ka hiki ke hoʻoulu nui i nā GMT ma lalo o ka moana, i ka wā e hoʻohanaʻia ai i ka mana piha a no ka manawa lōʻihi o ka hauʻoli, hiki ke hoʻoulu i ka nui o ka wela ma muli o ko lākou mana kiʻekiʻe 3,4.Eia kekahi, ma muli o ka nui o ka hoʻonui wela o GMT a me kona kiʻekiʻe kiʻekiʻe i ka mahana o waho, ua pili pono kāna hana hoʻopuka i ka temperature5,6,7,8.I nā paʻi ʻenehana, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā ʻano loiloi thermal GMT i ʻelua mau ʻāpana ākea9: nā ala helu a me nā ʻano hoʻohālikelike lumped.ʻO ke kaʻina hana hoʻopau hope (FEM) kekahi o nā ʻano hana loiloi helu maʻamau.Xie et al.[10] hoʻohana i ke kaʻina hana pau e hoʻohālikelike i ka hoʻohele ʻana i nā kumu wela o kahi kaʻa magnetostrictive nunui a hoʻomaopopo i ka hoʻolālā ʻana o ka hoʻomalu wela a me ka ʻōnaehana hoʻoluʻu o ke kaʻa.Zhao et al.[11] ua hoʻokumu i kahi hoʻohālikelike hui hope o kahi kahua hoʻoheheʻe ʻino a me kahi kahua wela, a kūkulu i kahi GMM naʻauao ʻāpana hoʻomalu wela ma muli o nā hopena o ka simulation element finite.Eia naʻe, koi nui ʻo FEM ma ke ʻano o ka hoʻonohonoho hoʻohālike a me ka manawa helu.No kēia kumu, ua manaʻo ʻia ʻo FEM he kākoʻo koʻikoʻi no ka helu ʻana ma waho, i ka manawa maʻamau i ka wā hoʻolālā hoʻololi.
Hoʻohana nui ʻia ke ʻano hoʻohālikelike lumped, i kapa ʻia ʻo ka ʻōnaehana wela, i ka nānā ʻana i ka thermodynamic ma muli o kāna ʻano makemakika maʻalahi a me ka helu helu kiʻekiʻe12,13,14.He kuleana koʻikoʻi kēia ala i ka hoʻopau ʻana i nā palena wela o nā ʻenekini 15, 16, 17. ʻO Mellor18 ka mea mua i hoʻohana i kahi kaapuni like wela T i hoʻomaikaʻi ʻia e hoʻohālike i ke kaʻina hana hoʻoili wela.ʻO Verez et al.Ua hana ʻo 19 i kahi hiʻohiʻona ʻekolu-dimensional o ka ʻupena wela o kahi mīkini synchronous magnet mau me ka kahe axial.Hāʻawi ʻo Boglietti et al.20 i ʻehā mau hiʻohiʻona pūnaewele wela o ka paʻakikī like ʻole e wānana i nā transient thermal wā pōkole i nā wili stator.ʻO ka hope loa, ua hoʻokumu ʻo Wang et al.21 i kahi kaapuni like thermal kikoʻī no kēlā me kēia ʻāpana PMSM a hōʻuluʻulu i ka hoʻohālikelike pale wela.Ma lalo o nā kūlana nominal, hiki ke hoʻomalu i ka hewa i loko o 5%.
I ka makahiki 1990, ua hoʻomaka ka hoʻohana ʻana i ke kumu hoʻohālike mehana i nā mea hoʻololi haʻahaʻa haʻahaʻa.Ua hoʻomohala ʻo Dubus et al.22 i kahi ʻano hoʻohālike pūnaewele wela no ka wehewehe ʻana i ka hoʻololi ʻana i ka wela i loko o kahi vibrator longitudinal ʻaoʻao ʻelua a me ka mea ʻike piko piko papa IV.Ua hana ʻo Anjanappa et al.23 i kahi kānana wela 2D o kahi microdrive magnetostrictive me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano hoʻohālike pūnaewele wela.No ke aʻo ʻana i ka pilina ma waena o ka wela wela o Terfenol-D a me nā ʻāpana GMT, Zhu et al.Ua hoʻokumu ʻo 24 i kahi kumu hoʻohālike kūlike no ka pale wela a me ka helu hoʻoneʻe GMT.
ʻOi aku ka paʻakikī o ka helu ʻana o ka wela GMT ma mua o nā noi mīkini.Ma muli o ka maikaʻi o ka wela a me ka magnetic conductivity o nā mea i hoʻohana ʻia, ʻo ka hapa nui o nā ʻenekini i manaʻo ʻia ma ka mahana like e hoʻemi ʻia i hoʻokahi node13,19.Eia nō naʻe, ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o nā HMM, ʻaʻole pololei ka manaʻo o ka puʻunaue wela like.Eia kekahi, he haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa ka HMM, no laila ʻaʻole kūlike ka wela i hana ʻia e nā poho magnetic ma ke koʻokoʻo HMM.Eia kekahi, ʻo ka hapa nui o ka noiʻi e pili ana i nā simulation steady-state i ʻike ʻole i ka hoʻololi ʻana o ka mahana i ka wā o ka hana GMT.
I mea e hoʻoponopono ai i nā pilikia ʻenehana ʻekolu i luna, hoʻohana kēia ʻatikala i ka haʻalulu lōʻihi GMT ma ke ʻano he mea e aʻo ai a hoʻohālike pololei i nā ʻāpana like ʻole o ka transducer, ʻoi aku ka GMM rod.Ua hoʻokumu ʻia kahi kumu hoʻohālike o kahi pūnaewele wela hoʻololi holoʻokoʻa (TETN) GMT.Ua kūkulu ʻia kahi kumu hoʻohālike pau a me ka paepae hoʻokolohua e hoʻāʻo i ka pololei a me ka hana ʻana o ka model TETN no ka transducer temperature spatiotemporal analysis.
Hōʻike ʻia ka hoʻolālā a me nā ana geometric o ka HMF oscillating longitudinally ma ke kiʻi 1a a me b.
ʻO nā ʻāpana koʻikoʻi nā koʻokoʻo GMM, nā wili kahua, nā magnet paʻa (PM), nā ʻauamo, nā pads, bushings, a me nā pūnāwai belleville.Hāʻawi ka excitation coil a me ka PMT i ke koʻokoʻo HMM me kahi māla magnetic a me kahi kahua magnetic DC bias, kēlā me kēia.ʻO ka ʻauamo a me ke kino, ʻo ia ka pāpale a me ka lima lima, i hana ʻia me ka hao palupalu DT4, nona ka permeability magnetic kiʻekiʻe.Hoʻokumu i kahi kaapuni magnetic paʻa me ke koʻokoʻo GIM a me PM.Hana ʻia ke kumu hoʻopuka a me ka pā kaomi i ke kila kila non-magnetic 304.Me nā pūnāwai belleville, hiki ke hoʻopili i kahi prestress paʻa i ke kumu.Ke hele ka ʻāwili ʻē aʻe i loko o ka wili kaʻa, e haʻalulu ke koʻokoʻo HMM e like me ia.
Ma ka fig.Hōʻike ka 2 i ke kaʻina o ka hoʻololi wela i loko o ka GMT.ʻO nā koʻokoʻo GMM a me nā coils kahua ʻelua kumu nui o ka wela no nā GMT.Hoʻoili ka nahesa i kona wela i ke kino ma ka hoʻoheheʻe ʻana i ka ea i loko a i ka poʻi ma ka lawe ʻana.Na ke kookoo HMM e hana i na poho maalea ma lalo o ka hana a ke kahua hoʻoheheʻe ʻia, a e hoʻoneʻe ʻia ka wela i ka pūpū ma muli o ka convection ma o ka ea o loko, a i ka magnet mau a me ka ʻauamo ma muli o ka lawe ʻana.ʻO ka wela i hoʻoili ʻia i ka hihia a laila hoʻopau ʻia i waho e ka convection a me ka radiation.Ke like ka wela i hana ʻia me ka wela i hoʻoili ʻia, hiki i ka mahana o kēlā me kēia ʻāpana o ka GMT i kahi kūlana paʻa.
ʻO ke kaʻina hana o ka hoʻoili ʻana i ka wela ma kahi GMO oscillating longitudinally: a - kiʻi kahe wela, b - nā ala hoʻoili wela nui.
Ma waho aʻe o ka wela i hana ʻia e ka exciter coil a me ke koʻokoʻo HMM, ʻo nā mea āpau o kahi kaapuni magnetic paʻa e ʻike i nā poho magnetic.No laila, ua laminated pū ʻia ka magnet mau, ʻauamo, ka pāpale a me ka lima e hōʻemi i ka nalowale o ka GMT.
ʻO nā ʻanuʻu nui i ke kūkulu ʻana i kahi kumu hoʻohālike TETN no ka nānā ʻana i ka wela GMT penei: ʻo nā ʻāpana hui mua me nā mahana like e hui pū ʻia a hōʻike i kēlā me kēia ʻāpana ma ke ʻano he node ʻokoʻa i ka pūnaewele, a laila e hoʻopili i kēia mau node me ka hōʻike hoʻololi wela kūpono.ka hoʻokuʻu wela a me ka convection ma waena o nā node.I kēia hihia, ua hoʻohui like ʻia ke kumu wela a me ka hoʻopuka wela e pili ana i kēlā me kēia ʻāpana ma waena o ka node a me ka volta zero maʻamau o ka honua e kūkulu i kahi kumu hoʻohālike like o ka pūnaewele wela.ʻO ka hana aʻe, ʻo ia ka helu ʻana i nā ʻāpana o ka ʻupena wela no kēlā me kēia ʻāpana o ke kŘkohu, me ka pale ʻana i ka wela, ka wela a me nā poho mana.ʻO ka hope, ua hoʻokō ʻia ke ʻano TETN ma SPICE no ka simulation.A hiki iā ʻoe ke kiʻi i ka puʻunaue wela o kēlā me kēia ʻāpana o GMT a me kona hoʻololi ʻana i ka waihona manawa.
No ka maʻalahi o ka hoʻohālike a me ka helu ʻana, pono e hoʻomaʻamaʻa i ke ʻano wela a me ka haʻalele ʻana i nā kūlana palena i liʻiliʻi i nā hopena18,26.ʻO ke kumu hoʻohālike TETN i manaʻo ʻia ma kēia ʻatikala e pili ana i kēia mau manaʻo:
I ka GMT me nā wiliwili ʻeha maʻamau, ʻaʻole hiki ke hoʻohālikelike i ke kūlana o kēlā me kēia alakaʻi.Ua hoʻomohala ʻia nā kumu hoʻohālike like ʻole i ka wā ma mua e hoʻohālike i ka hoʻoili wela a me ka hāʻawi ʻana i ka wela i loko o nā wiliwili: (1) hoʻohuihui thermal conductivity, (2) hoʻohālikelike pololei e pili ana i ka geometry conductor, (3) T-equivalent thermal circuit29.
Hiki ke noʻonoʻo ʻia ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wela a me ka hoʻohālikelike pololei ʻoi aku ka pololei ma mua o ke kaapuni like T, akā hilinaʻi lākou i nā kumu he nui, e like me ka mea, ka geometry conductor a me ka nui o ke koena ea i loko o ka wili, he mea paʻakikī ke hoʻoholo29.Ma kahi ʻē aʻe, ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻolālā wela T-equivalent, ʻoiai he kumu hoʻohālikelike, ʻoi aku ka maʻalahi30.Hiki ke hoʻopili ʻia i ka coil excitation me nā haʻalulu longitudinal o ka GMT.
Hōʻike ʻia ma ka fig ka hui puʻupuʻu puha nui i hoʻohana ʻia e hōʻike i ka coil exciter a me kāna kiʻi wela T-like, i loaʻa mai ka hopena o ka hoʻohālikelike wela.3. Ua manaʻoʻia he kūʻokoʻa ka wela wela i ka coil excitation ma nā kuhikuhi radial a axial.ʻAʻole mālama ʻia ke kahe wela a puni.Ma kēlā me kēia kaapuni like T, hōʻike ʻia ʻelua mau hopena i ka wela o ka ʻili o ka mea, a ʻo ke kolu o ka pahu T6 e hōʻike ana i ka awelika wela o ka mea.Hoʻokomo ʻia ka poho o ka ʻāpana P6 ma ke ʻano he kumu kiko ma ka node wela awelika i helu ʻia ma ka "Field coil heat loss count".I ka hihia o ka hoʻohālikelike ʻole, hāʻawi ʻia ka mana wela C6 e ka hoohalike.Hoʻohui pū ʻia (1) i ka node wela Awelika.
Ma kahi o ka cec, ρec a me Vec e hōʻike ana i ka wela kikoʻī, ka mānoanoa a me ka leo o ka wili hoʻohiwahiwa, kēlā me kēia.
Ma ka papaʻaina.Hōʻike ka 1 i ke kūpaʻa wela o ke kaapuni wela T-like o ka coil excitation me ka lōʻihi lec, thermal conductivity λec, waho radius rec1 a me loko radius rec2.
ʻO nā pōʻai hoʻohiwahiwa a me kā lākou mau kaapuni wela T-like: (a) nā mea hollow cylindrical maʻamau, (b) kaʻawale axial a me ka radial T-like kaapuni wela.
Ua hōʻike pū ʻia ke kaapuni like T i pololei no nā kumu wela cylindrical ʻē aʻe13.ʻO ia ke kumu wela nui o ka GMO, ʻo ka lāʻau HMM ka puʻunaue wela ʻole ma muli o kona haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, ʻoi aku ma ke koʻikoʻi o ke koʻokoʻo.ʻO ka mea ʻē aʻe, hiki ke mālama ʻole ʻia ka like ʻole o ka radial, no ka mea, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kahe wela radial o ke koʻokoʻo HMM ma mua o ka radial heat flux31.
No ka hōʻike pololei ʻana i ke kiʻekiʻe o ka discretization axial o ke koʻokoʻo a loaʻa ka wela kiʻekiʻe loa, ua hōʻike ʻia ke koʻokoʻo GMM e nā n nodes i hoʻokaʻawale ʻia i ka ʻaoʻao axial, a ʻo ka helu o nā nodes n i hoʻohālike ʻia e ke koʻokoʻo GMM he mea ʻē.ʻO ka helu o nā ʻāpana wela axial like me n T helu 4.
No ka hoʻoholo ʻana i ka helu o nā nodes n i hoʻohana ʻia e hoʻohālike i ka pā GMM, hōʻike ʻia nā hopena FEM ma ka fig.5 ma ke ʻano he kuhikuhi.E like me ka hoike ana ma ka fig.4, ua hoʻoponopono ʻia ka helu o nā nodes n i ka hoʻolālā wela o ke koʻokoʻo HMM.Hiki ke hoʻohālike ʻia kēlā me kēia node e like me ke kaapuni like T.ʻO ka hoʻohālikelike ʻana i nā hopena o ka FEM, mai ka Fig. 5 e hōʻike ana ʻaʻole hiki i hoʻokahi a ʻekolu mau nodes ke hōʻike pololei i ka hāʻawi ʻana i ka mahana o ke koʻokoʻo HIM (ma kahi o 50 mm ka lōʻihi) i ka GMO.Ke hoʻonui ʻia ka n i 5, ʻoi aku ka maikaʻi o nā hopena simulation a hoʻokokoke i ka FEM.ʻO ka hoʻonui ʻana i nā hopena ʻoi aku ka maikaʻi ma ke kumukūʻai o ka manawa helu ʻoi aku ka lōʻihi.No laila, ma kēia ʻatikala, koho ʻia nā nodes 5 no ka hoʻohālikelike ʻana i ka pā GMM.
Ma muli o ka hoʻohālikelike hoʻohālikelike i hana ʻia, ua hōʻike ʻia ke ʻano wela kūpono o ke koʻokoʻo HMM ma ka Fig.ʻO ka P1-P5 e hōʻike ana i ka mana wela o nā wahi like ʻole o ke koʻokoʻo, e kūkākūkā nui ʻia ma ka mokuna aʻe.ʻO C1 ~ C5 ka mana wela o nā ʻāpana like ʻole, hiki ke helu ʻia e kēia ʻano
kahi crod, ρrod a me Vrod e hōʻike i ka mana wela, ka nui a me ka nui o ke koʻokoʻo HMM.
Me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano like me ka coil exciter, hiki ke helu ʻia ke kūpaʻa hoʻololi wela o ke koʻokoʻo HMM ma Fig.
kahi lrod, rrod a me λrod e hōʻike ana i ka lōʻihi, radius a me ka thermal conductivity o ke koʻokoʻo GMM.
No ka haʻalulu longitudinal GMT i aʻo ʻia ma kēia ʻatikala, hiki ke hoʻohālike ʻia nā ʻāpana i koe a me ka ea kūloko me kahi hoʻonohonoho node hoʻokahi.
Hiki ke noʻonoʻo ʻia kēia mau wahi he hoʻokahi a ʻoi aku paha nā cylinders.ʻO ka pilina hoʻololi wela maʻemaʻe i loko o kahi ʻāpana cylindrical i wehewehe ʻia e ka Fourier heat conduction law as
Ina λnhs ka wela o ka mea, lnhs ka lōʻihi axial, rnhs1 a me rnhs2 ka radii waho a me loko o ka mea hoʻoili wela.
Hoʻohana ʻia ka Equation (5) e helu i ke kūpaʻa wela radial no kēia mau wahi, i hōʻike ʻia e RR4-RR12 ma ke Kiʻi 7. Ma ka manawa like, hoʻohana ʻia ka Equation (6) e helu i ke kūpaʻa wela axial, i hōʻike ʻia mai RA15 a RA33 ma ke Kiʻi. 7.
Hiki ke hoʻoholo ʻia ka mana wela o kahi pōʻai wela node no ka ʻāpana i luna (me C7-C15 ma Fig. 7).
kahi o ρnhs, cnhs, a me Vnhs ka loa, ka wela kiko, a me ka leo.
ʻO ka hoʻololi wela convective ma waena o ka ea i loko o ka GMT a me ka ʻili o ka hihia a me ke kaiapuni i hoʻohālikelike ʻia me kahi pale conduction thermal hoʻokahi penei:
kahi ʻo A ka ʻili pili a ʻo ka h ka helu hoʻoili wela.Papa helu 232 kekahi mau h maʻamau i hoʻohana ʻia i nā ʻōnaehana wela.Wahi a ka Papa.2 mau helu hoʻoili wela o nā pale wela RH8–RH10 a me RH14–RH18, e hōʻike ana i ka convection ma waena o ka HMF a me ke kaiapuni ma fig.Lawe ʻia ʻo 7 ma ke ʻano he waiwai mau o 25 W/(m2 K).Hoʻonohonoho ʻia nā koena hoʻoili wela i ka 10 W/(m2 K).
E like me ke kaʻina hana hoʻoili wela kūloko i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2, hōʻike ʻia ke kumu hoʻohālike piha o ka mea hoʻololi TETN ma ke Kiʻi 7.
E like me ka hoike ana ma ka fig.7, ʻo ka GMT longitudinal vibration i māhele ʻia i 16 knots, i hōʻike ʻia e nā kiko ʻulaʻula.ʻO nā node wela i hōʻike ʻia ma ke kŘkohu e pili ana i nā mahana maʻamau o kēlā me kēia ʻāpana.Ambient wela T0, GMM koʻokoʻo wela T1 ~ T5, exciter coil wela T6, paʻa magnet mahana T7 a me T8, ʻauamo wela T9 ~ T10, hihia wela T11 ~ T12 a me T14, i loko o ka ea wela wela T13 a me ka hoʻopuka lāʻau wela T15.Eia kekahi, pili kēlā me kēia node i ka hikiwawe wela o ka honua ma o C1 ~ C15, e hōʻike ana i ka mana wela o kēlā me kēia wahi.ʻO P1 ~ P6 ka huina wela o ka GMM rod a me ka exciter coil.Eia kekahi, hoʻohana ʻia nā 54 thermal resistances e hōʻike i ke kūpaʻa conductive a me ka convective i ka hoʻoili wela ma waena o nā nodes pili, i helu ʻia ma nā pauku mua.Hōʻike ka Papa 3 i nā ʻano wela like ʻole o nā mea hoʻololi.
He mea koʻikoʻi ka helu ʻana i ka nui o ka pohō a me ka hāʻawi ʻana i ka hoʻohālikelike wela.Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ka pohō wela i hana ʻia e ka GMT i ka nalo magnetic o ke koʻokoʻo GMM, ka lilo ʻana o Joule o ka exciter coil, ka poho mechanical, a me ka poho hou.ʻO nā poho hou a me nā poho mechanical i manaʻoʻia heʻuʻuku a hiki ke mālamaʻoleʻia.
ʻO ke kū'ē kū'ē ac excitation coil e pili ana: ke kū'ē dc Rdc a me ke kū'ēʻili Rs.
kahi f a me N ka alapine a me ka helu o ka huli ana o ke au hoohoihoi.ʻO lCu a me rCu ka radii o loko a me waho o ka wili, ka lōʻihi o ka wili, a me ka radius o ka uea keleawe keleawe e like me ka wehewehe ʻana ma kāna helu AWG (American Wire Gauge).ʻO ρCu ka resistivity o kona kumu.ʻO µCu ka mana manaki o kona kumu.
ʻAʻole like ke kahua magnetic maoli i loko o ka wili kahua (solenoid) ma ka lōʻihi o ke koʻokoʻo.ʻIke ʻia kēia ʻokoʻa ma muli o ka haʻahaʻa haʻahaʻa magnetic o nā koʻokoʻo HMM a me PM.Akā ʻo ia ka lōʻihi symmetrical.Hoʻoholo pololei ka puʻunaue o ke kahua magnetic i ka hāʻawi ʻana i nā poho magnetic o ke koʻokoʻo HMM.No laila, e noʻonoʻo i ka puʻunaue maoli o nā poho, lawe ʻia kahi koʻokoʻo ʻekolu ʻāpana, i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 8, no ke ana ʻana.
Hiki ke loaʻa ka pohō magnetic ma ke ana ʻana i ka loop hysteresis dynamic.Ma muli o ke kahua hoʻokolohua i hōʻike ʻia ma ka Figure 11, ua ana ʻia ʻekolu mau puka lou hysteresis.Ma lalo o ke kūlana i kūpaʻa ka mahana o ke koʻokoʻo GMM ma lalo o 50 ° C, ʻo ka lako mana AC programmable (Chroma 61512) e hoʻokele i ka coil kahua ma kekahi ʻano, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ka Figure 8, ke alapine o ka māla magnetic i hana ʻia e ka ʻO ka hoʻāʻo ʻana i kēia manawa a me ka hopena magnetic flux density e helu ʻia ma ka hoʻohui ʻana i ka volta i hoʻokomo ʻia i loko o ka coil induction i pili i ke koʻokoʻo GIM.Ua hoʻoiho ʻia ka ʻikepili maka mai ka logger memory (MR8875-30 i kēlā me kēia lā) a ua hana ʻia i ka polokalamu MATLAB e loaʻa ai nā puka lou hysteresis i ana ʻia i hōʻike ʻia ma Fig. 9.
Ana ʻia nā puka lou hysteresis: (a) pauku 1/5: Bm = 0.044735 T, (b) pauku 1/5: fm = 1000 Hz, (c) pauku 2/4: Bm = 0.05955 T, (d ) pauku 2/ 4: fm = 1000 Hz, (e) pauku 3: Bm = 0.07228 T, (f) pauku 3: fm = 1000 Hz.
Wahi a ka palapala 37, hiki ke helu ʻia ka nui o ka pohō magnetic Pv no ka nui o nā koʻokoʻo HMM me ka hoʻohana ʻana i kēia ʻano:
ʻo ABH ka ʻāpana ana ma ka pihi BH ma ke alapine mākēneki fm like me ke alapine o kēia manawa f.
Ma muli o ke kaʻina hoʻokaʻawale pohō o Bertotti38, hiki ke hōʻike ʻia ka pohō makeke ma kēlā me kēia ʻāpana Pm o kahi koʻokoʻo GMM ma ke ʻano he huina o ka poho hysteresis Ph, ka poho o kēia manawa Pe a me ka poho anomalous Pa (13):
Mai kahi hiʻohiʻona ʻenekinia38, hiki ke hoʻohui ʻia nā poho anomali a me nā poho o kēia manawa i hoʻokahi huaʻōlelo i kapa ʻia ʻo ka pau ʻana o ka eddy current.No laila, hiki ke maʻalahi ke kumu no ka helu ʻana i nā poho penei:
ma ka hoohalike.(13)~(14) kahi ʻo Bm ka amplitude o ka mānoanoa o ke kahua hoʻohiwahiwa.ʻO kh a me kc ka helu hysteresis pohō a me ka huina o ka eddy pohō o kēia manawa.