An Approach to Modeling and Scaling of Hysteresis in Soft Magnetic Materials. I Magnetization Curve

A new mathematical model of hysteresis loop has been derived. Model consists in an extansion of tanh($\cdot$) by extanding the base of exp function into an arbitrary positive number. The presented model is self-similar and invariant with respect to scaling. Scaling of magnetic hysteresis loop has been done using the notion of homogenous function in general sense.Comment: 1 figure. This is the first paper on mathematical scaling applied to hysteresis loo

Integration of magnetic amplifier switch model into computer aided design for power converters

Зазвичай у джерелах вторинного електроживлення (ДВЕЖ) комутаційну та регулюючу функції виконують напівпровідникові компоненти. Однак вони не можуть забезпечити високу якість вихідних характеристик у багатоканальних джерелах живлення та в ДВЕЖ із високим рівнем струму навантаження. В таких випадках як силові ключі використовують високочастотні магнітні підсилювачі (ВМП) на основі аморфних магнітом’яких сплавів з прямокутною петлею гістерезису. Розроблення перетворювачів електроенергії на основі ВМП не є повністю автоматизованим. ВМП є магнітним компонентом з нелінійними властивостями. Системи автоматизованого проектування (САПР) для комп’ютерного імітаційного моделювання електричних кіл не призначені для розрахунків магнітних полів та працюють з дискретними електричними компонентами. Існує проблема інтеграції моделі компонента з магнітним гістерезисом у бібліотеку моделей САПР. Крім того, досить складно оцінити оптимальні параметри такого компонента. У статті запропоновано нову математичну модель силового ключа на основі ВМП, що ґрунтується на функції, яку можна генерувати з допомогою цифрових технологій. Досліджено цифровий генератор синуса, що складається з цифрових дискретних компнентів для моделювання силового ключа на основі ВМП. Запропоновану математичну модель силового ключа на основі ВМП інтегровано у САПР. Проведено комп’ютерне імітаційне моделювання електричного кола, що містить ВМП. Розраховано абсолютну похибку та середньоквадратичне відхилення моделі процесів перемагнічення ВМП у порівнянні з експериментально отриманими даними. Така часткова автоматизація процесу розроблення високочастотних перетворювачів електроенергії на основі ВМП суттєво зменшить його складність, тривалість і вартість, а також сприятиме розвиткові нових схемотехнічних рішень.The designing of electrical power converters based on Magnetic Amplifier (MagAmp) switches is not fully automated. MagAmp is a magnetic component with nonlinear properties. Computer aided design (CAD) programmes are built to simulate electric circuits without electromagnetic field with distributed components. There is a problem of integration of a model of a component with magnetic hysteresis into the set of CAD models. In addition, estimation of the optimal parameters of such a component is rather complicated. The article proposes a new model of MagAmp switch which is based on a function that can be generated using digital technology. The digital generator of sinusoidal signals, consisting of discrete digital components for modeling the MagAmp switch, is investigated. Integration of the model into CAD programme and simulation of the electric circuit, which includes MagAmp switch, are obtained. Partial automation will reduce complexity, duration and cost of the design procedure, and will enhance the development of power converters

An estimate of energy dissipation due to soil-moisture hysteresis

Processes of infiltration, transport and outflow in unsaturated soil necessarily involve the dissipation of energy through various processes. Accounting for these energetic processes can contribute to modelling hydrological and ecological systems. The well-documented hysteretic relationship between matric potential and moisture content in soil suggests that one such mechanism of energy dissipation is associated with the cycling between wetting and drying processes. Working from a time-series of soil moisture content data (taken in the south-west of Ireland), and making rather straightforward assumptions regarding the hysteretic relationship mentioned, the average rate of energy dissipation was found to be O(10−5)

Influence of point defects on magnetic vortex structures

We employed micro-Hall magnetometry and micromagnetic simulations to investigate magnetic vortex pinning at single point defects in individual submicron-sized permalloy disks. Small ferromagnetic particles containing artificial point defects can be fabricated by using an image reversal electron beam lithography process. Corresponding micromagnetic calculations, modeling the defects within the disks as holes, give reasonable agreement between experimental and simulated pinning and depinning field values