بررسی اثر اشباع در ادوات مغناطیسی با استفاده از روش جریان های سطحی

میدان مغناطیسی چه از نظر شکل وچه از نظر شدت در بررسی دستگاههای الکترومغناطیسی اهمیت فوق العاده ای دارد.برای بدست آوردن میدان الکتریکی از روش های مختلف تحلیلی و عددی استفاده می شود. روش جریان سطحی (scm) یکی از روش های حل عددی برای تحلیل و بررسی میدان های الکترو مغناطیسی است که به جای مش های دو بعدی از مش های تک بعدی استفاده کرده و در مقایسه با روش اجزای محدود (fem) دارای مش های کمتر و زمان حل کوتاهتر است. در این روش با استفاده از قانون بیوساوار در محاسبه پارامتر های میدان مغناطیسی، منابع جریان سطحی بین دو جسم با قابلیت نفوذپذیری مختلف، جایگزین مرز های ماده مغناطیسی شده و تمام محیط به صورت هوا در نظر گرفته می شود. چگالی شار در هر نقطه برابر تاثیرات منابع و چگالی های جریان است و چون جریان های سطحی محاسبه شده اند، نیرو و گشتاور براحتی از روش نیروی لورنتز محاسبه می شوند. در این پایان نامه به تشریح روش جریان های سطحی برای بدست آوردن میدان های مغناطیسی پرداخته ایم.همچنین نحوه استفاده از این روش برای مواد فرومغناطیسی با رفتار غیرخطی تشریح شده است.از آنجا که برای استفاده از روش جریان های سطحی در حالت اشباع ادوات الکترومغناطیسی تاکنون از روش بهینه ای استفاده نشده است در این پایان نامه ابتدا به مطالعه و بررسی دقیق کارهای صورت گرفته در گذشته و روش های به کار گرفته شده در آن ها پرداخته می شود و مشکلات و محدودیت هایشان به صورت موشکافانه بررسی خواهد شد و از الگوریتمی برای بهبود روش جریان های سطحی در سیستم های الکترومغناطیسی غیرخطی استفاده شده است. الگوریتم ارئه شده بر روی سیستم های مختلف الکترومغناطیسی با کمک نرم افزار متلب شبیه سازی شده و با روش اجزای محدود توسط نرم افرار maxwell مقایسه می شود.از نتایج بدست آمده در این پایان نامه مشخص است که با استفاده از الگوریتم ارائه شده، با حجم محاسبات کمتر به دقتی بهتر و مطلوب تراز روش های کلاسیک اعمال اثر اشباع در scm دست یافت.