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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2022.tde-23032023-074715
Documento
Autor
Nome completo
João Paulo Di Cunto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Landgraf, Fernando Jose Gomes (Presidente)
Campos, Marcos Flávio de
Paolinelli, Sebastião da Costa
Título em português
Anisotropia magnética e separação de perdas em aços elétricos de grão orientado (GO).
Palavras-chave em português
Aço elétrico
Histerese magnética
Propriedades magnéticas
Textura cristologáfica
Resumo em português
Aços elétricos de grão orientado (GO) são utilizados principalmente em núcleos magnéticos de transformadores. Tais núcleos são construídos objetivando-se minimizar as perdas magnéticas e maximizar a indução magnética do material através a magnetização do material na direção paralela à laminação (DL) (i.e., paralelamente à direção de alta permeabilidade) em detrimento à direção transversal à laminação (DT), uma vez que os aços elétricos de grão orientado (GO) tratam-se de materiais altamente anisotrópicos. No entanto, sabe-se que existem partes do núcleo magnético do transformador nas quais existem parcelas significativas de material magnetizadas em direções fora da direção de laminação (DL), como por exemplo na direção transversal à laminação (DT). Uma melhor compreensão das perdas magnéticas e dos mecanismos de magnetização dos aços elétricos de grão orientado (GO) tanto na direção paralela à laminação (DL) quanto na direção transversal à laminação (DT) pode ser de grande valia para a seleção adequada de materiais e para a otimização do projeto do transformador. O presente trabalho investiga a relação entre a textura cristalográfica dos aços elétricos de grão orientado (GO) e suas diferentes perdas magnéticas (i.e., perdas totais, parasitas, histeréticas e anômalas) tanto para amostras cortadas paralelamente à direção de laminação (DL) quanto para as cortadas transversalmente à direção de laminação (DT). Através do método de separação de perdas magnéticas faz-se uma análise detalhada das perdas totais, parasitas, histeréticas e anômalas em diferentes graus de aços elétricos de grão orientado regulares (RGO) e de aços elétricos de grão orientado de alta permeabilidade (HGO) em amostras cortadas paralelamente à direção de laminação (DL) e transversalmente à direção de laminação (DT). As curvas de histerese destas amostras são construídas, analisadas e comparadas sob a aspecto de sua forma, dimensão e no que toca à fenomenologia de seus processos de magnetização e desmagnetização.
Título em inglês
Magnetic anisotropy and loss separation in grain oriented electrical steels (GOES).
Palavras-chave em inglês
Crystallographic texture
Electrical steel
Hysteresis loop
Magnetic induction
Magnetic loss
Magnetic properties
Resumo em inglês
Grain oriented electrical steel (GOES) are mainly used on magnetic cores of transformers. Such cores are built aiming to minimize the magnetic losses and maximize the material's magnetic induction by magnetizing the material in parallel to the rolling direction (RD) (i.e., parallel to the high permeability direction) in detriment to the transverse direction (TD), since the grain oriented electrical steel (GOES) are highly anisotropic materials. However, it is known that there are parts in the transformer's magnetic core where there are significant portions of material magnetized in a direction other than the rolling direction (RD), such as the transverse direction (TD). A better understanding of the magnetic losses and the magnetization mechanisms of grain oriented electrical steels (GOES) both in the rolling direction (RD) and the transverse direction (TD) can be of great value to the proper selection of materials and to optimizing the transformer design. The present paper investigates the relationship between the crystallographic texture of the grain oriented electrical steels (GOES) and its different magnetic losses (i.e., total loss, eddy loss, hysteresis loss and anomalous loss) both for the samples cut in parallel to the rolling direction (RD) and for the cut transversely to the rolling direction (TD). By making use of the loss separation model, a detailed analysis of the total, eddy, hysteretic and anomalous losses is carried out in different steel grades of conventional grain oriented electrical steels (CGO) and high permeability grain oriented electrical steels (HGO) in samples cut in parallel to the rolling direction (RD) and transversely to the rolling direction (TD). The hysteresis loops of these samples have been drawn, analyzed and compared as regarding of its shape, size and in terms of the phenomenology of its magnetization and demagnetization processes.
 
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Data de Publicação
2023-03-27
 
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