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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2013.tde-19092014-102156
Document
Author
Full name
Adriano Alex de Almeida
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Landgraf, Fernando José Gomes (President)
Paolinelli, Sebastião da Costa
Tschiptschin, André Paulo
Title in Portuguese
Influência do tamanho de grão, teor de silício e frequência de excitação nas perdas anômalas do aço GNO.
Keywords in Portuguese
Aço GNO
Frequência de excitação
Histerese da perda anômala
Perda anômala
Tamanho de grão
Abstract in Portuguese
Este trabalho discute o efeito do tamanho de grão, frequência de excitação e resistividade elétrica nas perdas magnéticas, destacando-se a perda anômala. Também é proposto um método de sobreposição de histereses onde é revelada a região de ocorrência da perda anômala durante o ciclo de magnetização e desmagnetização, e posteriormente a curva de histerese da perda anômala é construída. Para tal, três ligas de aço de grão não orientado, com teor de silício de 2,05%, 2,45%, 3,3%, foram tratadas termicamente para aumento do tamanho de grão por crescimento. Cada liga foi tratada sobre a mesma sequência de temperatura, em recozimento contínuo. Os tamanhos de grão das amostras foram medidos pelo método de interceptos. A caracterização das propriedades magnéticas foi realizada por meio do quadro de Epstein. As amostras, no total de 21 conjuntos, foram ensaiadas em regime de frequência de 50, 60, 100, 150 e 200 Hz e regime quase estático (5mHz), ambos a 1 e 1,5 T. Possibilitando desta forma, a construção da histerese da perda histerética e total. Por meio dos resultados da perda total, histerética e parasita, a perda anômala pode ser calculada. Os resultados mostraram o comportamento da perda anômala (Pa) em função do tamanho de grão (l) do tipo Pa ∝ l0,34 e em frequência (f) a relação de Pa ∝ f1,65. A respeito do comportamento da perda anômala em função da resistividade elétrica (ρ), os resultados encontrados são inconclusivos. Constatou-se empiricamente que, o tamanho de grão ótimo é função da frequência e da indução. A partir de tratamento matemático, a histerese da perda parasita mais histerética, foi construída e sobreposta à histerese da perda total. Os espaços vazios entre as curvas corresponder à perda anômala. É visto que a perda anômala ocorre em três regiões distintas da curva de histerese. Tais regiões podem supostamente ser associadas à fenômenos de dissipação de energia como; movimento de parede de domínio, nucleação de domínios e aniquilação de domínio. Como as histereses da perda total, histerética e parasita possuem a mesma indução, a histerese da perda anômala pode ser construída. O campo associado à perda anômala foi obtido como resultado da soma entre campo histerético mais parasita menos o campo magnético da perda total.
Title in English
Influence of grain size, and content of silicon frequency excitation in anomalous loss of NO steel.
Keywords in English
Excitation frequency
Grain size
Loss anomalous hysteresis of anomalous loss
Steel NO
Abstract in English
This paper discusses about the effect of grain size, excitation frequency and electrical resistivity in magnetic losses, especially the anomalous loss. Also is proposed a method of overlapping hysteresis where the region of occurrence of the anomalous loss during magnetization and demagnetization cycle is disclosed, and thereafter the hysteresis curve of anomalous loss is constructed. For this purpose, three non-oriented steel alloys, with silicon content of 2.05%, 2.45%, 3.3%, were heat treated to increase the grain size by grain growth. Each alloy was treated in the same sequence of temperature in continuous annealing. The grain sizes of the samples were measured by an intercept method. Characterization of magnetic properties was performed using the Epstein frame. The samples, in total 21 sets, were tested under a frequency of 50, 60, 100, 150 and 200 Hz and quasi-static regime (5mHz), both at 1 and 1.5 T. Thus allowing the construction of the hysteresis of quasi-static and total loss. Through the results of the total loss, quasi-static loss and parasite loss, the anomalous loss can be calculated. The results show the behavior of the anomalous loss (Pa) as a function of grain size (l) as Pa ∝ l0.34 and frequency (f) the relationship of Pa ∝ f1.65. Regarding the behavior of the anomalous loss due to resistivity (ρ), the results are inconclusive. It was found empirically that the optimum grain size is a function of frequency and induction. From a mathematical treatment, the hysteresis of parasite loss plus quasi-static loss was constructed and overlapped to the hysteresis of total loss. The areas between the curves correspond to anomalous loss. It can be seen that anomalous loss occurs in three distinct regions of the hysteresis curve. Such regions may be associated with energy dissipation phenomena, such as: domain wall motion, nucleation and annihilation of domain. Since the hysteresis of total loss, quasi-static loss and parasite loss have the same induction, anomalous hysteresis loss can be constructed. The field associated with anomalous loss was obtained as a result of the sum of quasi-static field plus parasite field minus the magnetic field of the total loss.
 
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Publishing Date
2014-09-19
 
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