Analysis of the electromagnetic behaviour of a variable-waveform-supplied iron core inductor, modelled with finite elements

• Consuelo Gragera Peña ^[1] ; M. Isabel Milanés Montero ^[1] ; Enrique Romero Cadaval ^[1]
  1. [1] Universidad de Extremadura

     Universidad de Extremadura

     Badajoz, España

     
• Localización: Recent Advances in Multidisciplinary Applied Physics: Proceedings of the First International Meeting on Applied Physics (APHYS-2003) October 13-18th 2003, Badajoz, Spain / A. Méndez Vilas (dir.), Formatex Research Center (dir.), 2005, ISBN 978-0-08-044648-6, págs. 167-172
• Idioma: español
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta un modelo que permite simular de forma aproximada el comportamiento de un inductor de núcleo ferromagnético. La permeabilidad (μ) de los materiales ferromagnéticos depende de la intensidad de campo magnético que se les aplique (H) y de su historia. Este fenómeno provoca un comportamiento no lineal en el núcleo, que se ha analizado mediante el Método de los Elementos Finitos (MEF). Como software MEF se ha elegido ANSYS©. El estudio se ha particularizado al caso real de un inductor de núcleo E-I formado por láminas ferromagnéticas. El modelo se ha implementado de forma paramétrica utilizando el APDL (Ansys Parametric Design Language). La principal aplicación del modelo es el análisis de la evolución de las variables de la curva de histéresis (B y H) con diversas amplitudes y formas de onda en la corriente que circula por el inductor. Se prestará especial atención al estudio del comportamiento del inductor cuando la corriente tiene un alto contenido en armónicos. Por otro lado, el trabajo ha permitido validar el diseño del inductor utilizado en la experimentación.

  • English

    This paper presents a model which allows simulating approximately the behaviour of a ferromagnetic core inductor. The permeability (μ) of ferromagnetic materials depends on the magnetic field intensity applied to them (H) and their history. This phenomenon causes a nonlinear behaviour on the core, which has been analysed using the Finite Element Method (FEM). ANSYS© has been chosen as FEM software. The study has been particularized to the real case of an E-I core inductor made of ferromagnetic sheets. The model has been implemented in parametric form using the APDL (Ansys Parametric Design Language). The main application of the model is the analysis of the hysteresis curve variables evolution (B and H) with diverse amplitudes and waveforms in the current that flows through the inductor. Special attention will be paid to the study of the inductor behaviour when the current has a high harmonic content. On the other hand, the work has allowed the validation of the inductor design used in the experimentation.