Düzensiz Geometrik Yapıya Sahip Manyetik Malzemelerin Mıknatıslanma Karakteristiklerinin Tayini

Abstract

Bu çalışmada düzensiz geometrik yapıya sahip manyetik yapıların mıknatıslanma karakteristiklerinin tayini için bir sayısal yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen yöntem MATLAB programında yazılmış bir kod aracılığıyla doğrusal durum için örnek problemlere uygulanmış ve elde edilen sonuçlar analitik çözümler ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca yöntem doğrusal olmayan bir probleme de uygulanmış ve aynı problem sonlu elemanlar yöntemi ile de çözülerek, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu tez çalışmasında geliştirilen yöntem sayesinde düzgün olmayan ve doğrusal olmayan mıknatıslanma karakteristiğine sahip manyetik parçalarının relüktans/permiyans değerlerinin hızlı ve doğru bir şekilde hesaplanması mümkün olmuştur. Bu çalışma ile manyetik doyma bölgesinde çalışan transformatörler ve döner elektrik makinalarının manyetik eşdeğer devre yaklaşımı ile yapılan dinamik davranışı analiz edilebilecektir.

In this study, a numerical method has been developed to estimate the magnetization characteristic (the relationship between the flux inside a certain element and MMF drop across this element) of a magnetic structure with irregular geometries and nonlinear magnetization characteristics. The method developed is written in MATLAB, and applied to sample linear problems. Numerical results are compared to analytical solutions. This method is also applied to a nonlinear problem. The method developed through this thesis will contribute to rapidly and accurately computing for reluctance or permeance of certain parts with irregular geometry and nonlinear magnetization characteristics. With the results of this study, dynamic analyses of transformers and rotating electrical machines operating in magnetic saturation will be possible by using the magnetic equivalent circuit approach.