Luận án Nghiên cứu hiện tượng từ giảo trong máy biến áp lõi thép vô định hình

u y ể n v ị [ m ] Thời gian [s] Chuyển vị trên trụ từ Chuyển vị trên gông từ -2,0E-06 0,0E+00 2,0E-06 4,0E-06 6,0E-06 8,0E-06 0 0,01 0,02 0,03 0,04 C h u y ể n v ị [ m ] Thời gian [s] Chuyển vị trên trụ từ Chuyển vị trên gông từ 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 B iế n dạ ng [μ m /m ] Cảm ứng từ B [Tesla] Biến dạng khi chưa cố định gông và trụ từ Biến dạng khi đã cố định gông và trụ từ -10 -5 0 5 10 15 20 0 0,01 0,02 0,03 0,04Đ ộ r u n g [ m /s 2 ] Thời gian [s] "Độ rung khi có cố định gông và trụ Độ rung khi chưa cố định gông và trụ -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 Đ ộ r u n g [m /s 2 ] Thời gian [s] Độ rung khi chưa cố định trụ và gông từ Độ rung khi có cố định trụ và gông từ 93 Từ hình 4.16 a&b cho thấy, đ rung lớn nhất trong lõi khi không cố định gông và tr từ amaxkk(m/s 2 ) = 2,302m/s 2, khi thực hiện cố định gông và tr từ thì amaxck(m/s 2 ) = 1,963m/s 2 , giảm khoảng 0,339m/s2 (14,72%). Tần số dao đ ng của chuyển vị và đ rung gấp 2 lần tần số nguồn điện. 4.4.3. Kết quả thực nghiệm đo độ rung trên lõi MBA 4.3.3.1. Mô hình thực nghiệm a) b) Hình 4.17. Mô hình thực nghiệm đo độ rung và tiếng ồn trong lõi MBA a) MBA ba pha ba trụ công suất 10 kVA, 380V/200V b) MBA một pha công suất 3,3 kVA, 220/115V Mã hiệu các thiết bị đo đ rung, đ ồn cũng như kết quả đo đã được kiểm định và trình bày trong ph l c 4. 4.3.3.2. Kết quả thực nghiệm đo độ rung MBA một pha a) Khi chưa cố định gông và trụ từ b) Khi có cố định gông và trụ từ Hình 4.18. Kết quả đo độ rung của MBA 1 pha Tương tự như kết quả trên mô hình toán, kết quả đo đạc thực nghiệm khi thực hiện kẹp gông và tr từ của lõi th p với tổng ứng lực trên các bulong 1,2 MPa thì có đ rung nhỏ nhất (hình 4.18b), khi không s d ng kẹp để cố định gông và tr từ thì đ rung của lõi th p lớn nhất (hình 4.18a). Giá trị amaxkk = 3m/s 2 so với amaxck = 2,3m/s 2, đ rung giảm khoảng 0,7m/s2 (23,33%). Như vậy khi thực hiện cố định gông và tr từ của M A sẽ giảm được sự chuyển đ ng tương đối của các lá th p theo chiều ngang cũng như sự rung đ ng của cu n dây do lực từ đ ng sinh ra tương đối nhiều. Máy đo đ rung Máy đo đ ồn 94 amaxkk(m/s 2 ): iên đ của đ rung khi chưa cố định gông và tr từ. amaxck(m/s 2 ): iên đ của đ rung khi đã cố định gông và tr từ. 4.3.3.3. So sánh kết quả thực nghiệm với kết quả tính toán Hình 4.19 a b là đồ thị biểu di n đ rung của lõi th p giữa thực nghiệm và lý thuyết a) Khi chưa cố định gông và trụ từ b) Khi có cố định gông và trụ từ Hình 4.19. Kết quả độ rung giữa thực nghiệm và mô hình toán Kết quả trên hình 4.19 a&b cho thấy biên đ của đ rung khi đo thực nghiệm cao hơn so với tính toán lý thuyết. Tuy nhiên trên thực tế, đ rung được tính bằng trị hiệu d ng và được đo như hình 4.20 a b. a) Khi không cố định gông và trụ từ b) Khi có cố định gông và trụ từ Hình 4.20. Kết quả độ rung hiệu dụng Bảng 4. 4. So sánh độ rung hiệu dụng giữa kết quả thực nghiệm và kết quả trên mô hình toán Mô hình Mô hình toán Thực nghiệm Đánh giá sai số (%) ahdkk(m/s 2 ) 1,626 1,7 4,33% ahdck(m/s 2 ) 1,388 1,5 7,46% Từ kết quả so sánh trong bảng 4.4 cho thấy kết quả giữa đo đạc thực nghiệm và kết quả tính toán lý thuyết tương đối phù hợp, quá trình đo đạc thực nghiệm do có kể đến sự rung đ ng của cu n dây M A nên kết quả cao hơn so với tính toán lý thuyết. Khi cố định gông và -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 Đ ộ r u n g [m /s 2 ] Thời gian [s] Độ rung theo mô hình toán Độ rung theo thực nghiệm -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 0,00255 0,00755 0,01255 0,01755 0,02255 0,02755 0,03255 Đ ộ r u n g [m /s 2 ] Thời gian [s] Độ rung theo mô hình toán Độ rung theo thực nghiệm 95 tr từ thì đ rung giảm, vì khi đó sự chuyển đ ng ngang của các lá th p do lực từ sinh ra giảm, chuyển vị do hiệu ứng từ giảo trong lõi th p giảm nên đ rung giảm theo. Qua nhận định trên cho thấy tác d ng của sắt kẹp cố định gông và tr từ để giảm rung trong lõi máy biến áp rất quan trọng, cần phải tính toán thiết kế sao cho tối ưu và lực p của sắt kẹp cố định gông và tr từ phải hợp lý để đ rung của lõi nhỏ nhất, điều này đồng ngh a với tiếng ồn của lõi th p sẽ giảm đến mức thấp nhất. 4.3.3.4. Kết quả thực nghiệm đo độ ồn MBA một pha Phân tích phổ trong miền tần số của kết quả khảo sát đ rung trên hình 4.18 được thể hiện trên hình 4.21: Hình 4.21. Phân tích phổ độ rung trong miền tần số Hình 4.21 cho thấy rằng, đ rung ở tần số cơ bản 100Hz lớn nhất, tuy nhiên trong giải tần số từ 2000 đến 2500Hz đ rung vẫn xuất hiện và tai người rất nhạy cảm với âm thanh tiếng ồn trong giải tần số này. Để đo tiếng ồn trong MBA cần xác định giá trị lực kẹp của gông và tr từ để đ rung trong lõi th p M A nhỏ nhất, thực hiện đo đ ồn ứng với trường hợp này và so sánh với trường hợp không s d ng sắt kẹp gông và tr từ (hình 4.22). Hình 4.22. Độ rung khi sử dụng cơ lê lực kẹp gông và trụ từ với mô men lực khác nhau Hình 4.21 khi s d ng cơ lê lực p các thanh sắt kẹp gông và tr của lõi th p M A, giá trị nhỏ nhất a =1.5m/s2 ứng với ứng suất n n khoảng 1,2 MPa tương đương với ứng suất s d ng để khảo sát trên mô hình toán. Phân tích trong miền tần số (Hz) Đ ru ng c ủa lõ i t h p (m /s 2) -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Double-Sided Amplitude Spectrum of I(f) 0 0,5 1 1,5 2 0 2 4 6 8 10 Đ ộ r u n g [ m /s 2 ] Mô men [N.m] 96 Theo [19], đ ồn Nc(dB) trong MBA tỷ lệ với trọng lượng m(tấn), chiều dài trung bình của lõi từ L(m) và cảm ứng từ B(T). Tiếng ồn của M A được đo theo [73] như sau: Mô hình đo tiếng ồn được thực hiện trên 6 điểm đo, bố trí cách M A tối thiểu 0,3m và được thực hiện sau 12 giờ đêm để giảm sự ảnh hưởng của thành phần sóng hài trên lưới điện, mô hình đo được trình bày trên hình 4.23. Hình 4.23. Sơ đồ bố trí điểm đo độ ồn Thực hiện đo đ ồn lần lượt tại các điểm đo trong 5 lần đo cho trường hợp M A đang hoạt đ ng với tải định mức. Kết quả đ ồn tại điểm 6 lớn nhất và được trình bày trong bảng 4.5 và đồ thị hình 4.24. Bảng 4.5. Độ ồn của MBA một pha tại điểm 6 B(T) 0,254 0,438 0,552 0,73 0,914 1,06 1,244 1,39 (dB)kk 48,7 57,1 60,5 61,9 64,5 66,6 69,3 72,25 (dB)ck 48,2 53,7 55,8 60,1 62,6 63,9 65,3 68,25 (dB)kk: Đ ồn theo cảm ứng từ (T) khi chưa cố định gông và tr từ, đơn vị d (dB)kk: Đ ồn theo cảm ứng từ (T) khi đã cố định gông và tr từ, đơn vị d Hình 4.24. Độ ồn trong MBA một pha trước và sau khi cố định gông từ Hình 4.22 khi có cố định gông và tr cường đ âm thanh giảm khoảng 3,04 d 40 50 60 70 80 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Độ ồn khi đã cố định gông và trụ từ Độ ồn khi chưa cố định gông và trụ từ 97 4.3.3.5. Thực nghiệm đo độ rung và độ ồn trong MBA ba pha. a) Khi không cố định gông và trụ từ b) Khi có cố định gông và trụ từ Hình 4.25. Kết quả độ rung trên gông của MBA ba pha Nếu xem đ rung trong lõi M A 3 pha quan hệ với lõi M A m t pha theo tỷ số đồng dạng cơ học. 3pha dd 1phaa K a (4.26) Từ kết quả đo thực nghiệm đ rung của M A 1 pha (hình 4.18 a b) và M A ba pha (hình 4.25 a&b) cho thấy đ rung trong lõi th p M A ba pha cao hơn so với MBA m t pha. Khi chưa thực hiện cố định gông và tr từ thì: hdkk 3pha kk hdkk 1pha a 2,5 K 1,470 a 1,7      Khi cố định gông và tr từ thì: hdck 3pha ck hdck 1pha a 2,2 K 1,467 a 1,5      Theo tỷ số đồng dạng cơ học của lõi th p M A 1 pha và 3 pha như đã được tính toán thiết kế thì: 2 2 w d w d dd 2 2 (H h 2) (C 2 h 3) K 1,456 (H BD 2) (W BD 2)               Như vậy: Kkk ≈Kck≈Kdd Tỷ số đồng dạng chỉ đúng với trường hợp công suất của MBA ba pha ba trụ gấp 3 lần công suất MBA một pha, chiều cao và chiều rộng cửa sổ mạch từ của hai MBA bằng nhau. Quá trình thực hiện đo đ ồn trong M A ba pha cũng thực hiện tương tự như M A m t pha, kết quả đo được trình bày trong bảng 4.5 và đồ thị 4.26 98 Bảng 4.6. Độ ồn của MBA ba pha tại điểm 6 B(T) 0,06 0,13 0,26 0,63 0,95 1,1 1,34 1,4 (dB)kk 40,1 47 52,6 59,4 64,7 67,0 68,1 71,6 (dB)ck 46,1 51,8 57,4 63,5 68,4 72,0 75,0 77,8 (dB)kk: Đ ồn theo cảm ứng từ (T) khi chưa cố định gông và tr từ, đơn vị d (dB)kk: Đ ồn theo cảm ứng từ (T) khi đã cố định gông và tr từ, đơn vị d Hình 4.26. Độ ồn trong MBA ba pha trước và sau khi cố định gông từ Hình 4.26 khi có cố định gông và tr thì cường đ âm thanh trung bình giảm khoảng 4,33 d 4.5. Kết luận Chương bốn đã xây dựng được mô hình toán mới trong hệ hỗn hợp điện - cơ - từ, khảo sát được chuyển vị, biến dạng và đ rung của lõi th p trước và sau khi s d ng sắt kẹp cố định gông và tr từ. Kết quả tính toán lý thuyết làm nền tảng cho đo đạc thực nghiệm về đ rung và tiếng ồn trong lõi th p M A. Kết quả của mô hình toán được so sánh và đánh giá với kết quả thực nghiệm tương đối phù hợp. Qua quá trình thực nghiệm đã xác định được ứng suất n n của gông và tr từ để đ rung cũng như tiếng ồn trong lõi th p có giá trị nhỏ nhất (trong trường hợp này ứng suất n n khoảng 1,2 MPa). Kết quả đo đạc thực nghiệm đ rung trong lõi th p M A m t pha và ba pha giúp ta xác định được quan hệ đ rung trong lõi th p M A theo tỷ số đồng dạng cơ học. 40 50 60 70 80 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Độ ồn khi đã cố định gông và trụ từ Độ ồn khi chưa cố định gông và trụ từ 99 Do đ rung trong M A ba pha lớn nên tiếng ồn trong M A ba pha lớn hơn so với M A m t pha. Thông qua mô hình toán và mô hình thực nghiệm giúp ta xác định được ứng lực kẹp cố định gông và tr từ của M A, là cơ sở để thiết kế cơ cấu sắt kẹp, lực n n trên gông và tr từ để biến dạng, chuyển vị và đ rung ồn nhỏ nhất. 100 K T LUẬN VÀ KI N NGH Chủ đề xuyên suốt trong toàn b luận án hướng đến m c tiêu nghiên cứu sự biến dạng, chuyển vị và rung đ ng trong lõi th p của M A VĐH do hiệu ứng từ giảo, mối liên hệ giữa cơ và từ là m t hệ rất phức tạp. Do đó, tính chất từ của vật liệu và M A lõi th p VĐH được nêu ra trong chương tổng quan đã khái quát hóa được bản chất của vật liệu từ VĐH cũng như các vấn đề về mối liên hệ giữa cơ và từ trong lõi th p M A, khảo sát sự biến dạng của vật liệu từ VĐH do hiệu ứng từ giảo (chương 2) đã xây dựng được mối liên hệ giữa ứng suất và biến dạng làm nền tảng để thiết lập mô hình toán khảo sát mối liên hệ giữa cơ và từ (chương 3), Với mô hình toán trong hệ hỗn hợp cùng với đo đạc thực nghiệm đã khảo sát đầy đủ về sự rung ồn trong MBA lõi th p VĐH (chương 4). Những kết quả đạt được của luận án: 1. Trên cơ sở các công trình nghiên cứu trước đây, luận án đã tổng hợp m t cách khái quát về hiện tượng từ giảo đối với vật liệu từ nói chung và vật liệu từ VĐH nói riêng, phân tích mối liện hệ giữa cơ và từ trong lõi th p M A, so sánh biến dạng, chuyển vị và rung ồn trong M A lõi th p VĐH với M A lõi th p silic để đi đến kết luận: Hiệu ứng từ giảo trên lõi th p VĐH di n ra mạnh mẽ hơn so với lõi th p silic và chọn hướng nghiên cứu xuyên suốt trong luận án. 2. Nghiên cứu sự biến dạng của vật liệu từ VĐH, xác định được ứng suất dọc và ứng suất ngang do hiệu ứng từ giảo làm cơ sở để tính toán mối liên hệ giữa cơ và từ.  Thiết lập được mối liên hệ giữa ứng suất và biến dạng cơ học, biến dạng từ giảo.  Khảo sát được sự biến dạng của vật liệu từ VĐH do hiệu ứng từ giảo cao hơn 9μm/m so với vật liệu th p silic. 3. Xây dựng được mô hình toán khảo sát mối liên hệ cơ từ đối với hệ thống phi tuyến, xác định được ứng suất n n cố định gông và tr từ nhằm giảm sự biến dạng, chuyển vị và rung ồn trong lõi th p. Kết quả đạt được từ mô hình toán như sau:  Khảo sát được hiệu ứng từ giảo thuận trên tr và các góc của lõi th p, cho thấy chuyển vị trên lõi th p VĐH cao hơn 3,5μm so với lõi th p silic.  Khảo sát được hiệu ứng từ giảo nghịch trên tr , gông và các góc của lõi th p cho thấy biến dạng, chuyển vị giảm so với hiệu ứng từ giảo nghịch khi đặt vào ứng suất n n bên ngoài thích hợp, c thể trong mô hình khảo sát ứng suất n n khoảng 1,2 MPa.  Kết quả tính trên mô hình toán được so sánh với kết quả phân tích bằng phương pháp PTHH tương đối phù hợp. 4. Với ưu điểm của phần mềm mô phỏng Ansys Maxwell 2D và 3D đã xác định được vị trí chịu biến dạng và chuyển vị lớn nhất trong lõi th p, khuyến cáo các nhà sản xuất, thiết kế kỹ thuật đối với MBA lõi th p VĐH quan tâm đến những vị trí trên để gia công cơ khí thích hợp. 101 5. Xây dựng được mô hình toán mới trong hệ hỗn hợp điện – cơ – từ nhằm khảo sát chuyển vị và sự rung đ ng của lõi th p, kết quả tính trên mô hình toán được so sánh với kết quả thực nghiệm tương đối phù hợp. 6. Thực nghiện đo đ rung và tiếng ồn trong lõi th p MBA m t pha và ba pha nhằm xác định ứng lực của sắt kẹp gông và tr từ của M A lõi th p VĐH để có chuyển vị và tiếng ồn nhỏ nhất. Đóng góp khoa học của luận án Với n i dung đã trình bày, những đóng góp khoa học của luận như sau: (1) Đã xây dựng được mô hình toán khảo sát mối liên hệ giữa cơ và từ do hiệu ứng từ giảo trên M A lõi th p VĐH. (2) Đưa ra vị trí có chịu biến dạng và chuyển vị lớn nhất trên lõi th p thông qua phần mềm mô phỏng Ansys Maxwell 2D và 3D. (3) Xây dựng được mô hình toán trong hệ hỗn hợp điện – từ – cơ khảo sát đầy đủ chuyển vị, biến dạng và đ rung của lõi th p có x t đến các yếu tố liên quan như sắt kẹp cố định gông và tr từ. (4) Xác định được ứng suất kẹp cố định gông và tr từ để lõi th p của M A có biến dạng và chuyển vị nhỏ nhất, c thể trong trường hợp này ứng suất n n khoảng 1,2 MPa. (5) Đo đạc thực nghiệm về đ rung ồn trên lõi th p M A m t pha và ba pha, xác định được mối liên hệ giữa đ rung với tỉ số đồng dạng cơ học trong lõi th p. Hƣớng phát triển của luận án Toàn b n i dung và các kết quả trong luận án đã khảo sát đầy đủ hiệu ứng từ giảo trên lõi th p M A lõi th p VĐH. Tuy nhiên, các yếu tố liên quan đến vật liệu như quá trình ủ sau khi gia công, ảnh hưởng của nhiệt đ đến tính chất từ của lõi th p chưa được đề cập đến. Nghiên cứu có thể phát triển tiếp theo như sau: - Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt đ đến hiệu ứng từ giảo trong lõi th p M A VĐH. - Khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng từ giảo đến tổn thất lõi th p trước và sau khi ủ ph c hồi từ tính của vật liệu. - Yếu tố tần số cũng là m t tham số quan trọng cần được nghiên cứu tiếp theo. 102 DANH MỤC CÁC C NG TR NH ĐÃ C NG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1]. Đoàn Thanh ảo, Phạm Văn ình, Huỳnh Đức Hoàn, Đỗ Chí Phi, (2012), Sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả với máy biến áp vô định hình, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 0868 -3980, số 91, trang 18-22. [2]. Đỗ Chí Phi, Đoàn Thanh ảo, Phùng Anh Tuấn, Lê Văn Doanh (2015), Nghiên cứu sự ảnh hưởng của từ giảo đến độ biến dạng của lõi thép máy biến áp vô định hình, Tạp chí Khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng ISSN 1859-1531, số 11(96) quyển 2, trang 130 -135. [3]. Đỗ Chí Phi, Đoàn Thanh ảo, Phùng Anh Tuấn, Lê Văn Doanh (2015), Thiết kế và đo đạc thực nghiệm máy biến áp lõi thép vô định hình, Tạp chí Khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng ISSN 1859-1531, số 11(96), quyển 1, trang 42-46. [4]. Do Chi Phi, Le Van Doanh, Phung Anh Tuan (2015), Research on magnetomechanical coupling relation in amorphous metal core transformers, the University of Danang Journal of Science and Technology ISSN 1859-1531, No. 12(97), Vol. 1, pp.14-19. [5]. Chi-Phi Do, Anh-Tuan Phung (2016), Study on vibrations and noises in the amorphous steel core transformer caused by magnetostriction effect, the 9th International Conference on Robotic, Signal Processing & Power Applications-Rovisp 2016, Innovation Excellence Towards Humanistic Technology, Malaysia, Springer, pp.455- 460. DANH MỤC CÁC C NG TR NH I N QUAN [1]. Đoàn Thanh ảo, Phạm Văn ình, Phạm Hùng Phi, Đỗ Chí Phi, Lê Xuân Đại (2015), Tính toán từ trường tản và lực điện từ ngắn mạch trong dây quấn máy biến áp bằng phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 0868 -3980, số 104, trang 18-23. [2]. Đoàn Thanh ảo, Đỗ Chí Phi, Huỳnh Đức Hoàn, Phạm Văn ình, Phạm Hùng Phi (2015), Phân tích lực điện từ ngắn mạch tác dụng lên dây quấn máy biến áp lõi thép vô định hình bằng phương pháp phần tử hữu hạn, Tạp chí Khoa học và Công nghệ các trường Đại học Kỹ thuật, ISSN 2354 -1083, số 108, trang 12-18. [3]. Đoàn Thanh ảo, Đỗ Chí Phi, Phạm Hùng Phi, Phạm Văn ình (2015), Vị trí ứng suất ngắn mạch lớn nhất trên dây quấn của máy biến áp lõi thép vô định hình, Tạp chí Khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng, ISSN 1859 -1531, số 11(96) quyển 2, trang 5-10. 103 TÀI I U THAM KHẢO TÀI I U THAM KHẢO TI NG VI T [1] B Công thương (2009) “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy biến áp có tổn hao không tải thấp, s d ng vật liệu th p từ vô định hình, siêu mỏng, chế tạo trong nước,” Quyết định số 6228/GĐ – BCT của Bộ trưởng Bộ Công Thương, ngày 10 tháng 12 năm 2009 của Công ty cổ phần chế tạo biến áp và vật liệu điện Hà Nội. [2] Đặng Văn Đào - Lê Văn Doanh (2001) “Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu tính toán thiết kế kỹ thuật điện," Nxb Khoa h c và k ỹ thuật, Hà Nội. [3] Đoàn Thanh ảo - luận văn thạc s khoa học (2010) “Nghiên cứu chế tạo máy biến áp có lõi th p s d ng vật liệu vô định hình,” Viện Điện, Trường Đại h c Bách khoa Hà nội. [4] Lê Thị Mai Hoa luận văn Cao học (2001) "Các tính chất từ của vật liệu vô định hình và nano tinh thể sản xuất pilot,". [5] Nguy n Hoàng Nghị (2008) “Vấn đề th p biến áp: Hiện nay chúng ta có thể làm gì được?,” vol. S ố 5, no. Tạp chí Hoạt động Khoa h c, p. trang 34–35. [6] Nguy n Hoàng Nghị - Phạm Văn ình (2009) “S d ng vật liệu từ tiên tiến để chế tạo lõi biến thế - Xu thể trên thế giới và khả năng của nước ta,” vol. 5, p. 33. [7] Phạm Văn ình - Lê Văn Doanh (2011) “Máy biến áp lõi th p vô định hình giải pháp đ t phá tiết kiệm điện,” Tạp chí tự động hóa ngày nay, vol. 126. [8] Phạm Văn ình Lê Văn Doanh (2011) “Máy biến áp – lý thuyết – vận hành – bảo dưỡng – th nghiệm,” Nxb Khoa h c và Kỹ thuật, Hà Nội, vol. 2, pp. 1–619. TÀI I U THAM KHẢO TI NG ANH [9] Alam F. (2006) “Study Of Magnetostriction In Iron And Cobalt Based Amorphous Magnetic Materials A-L,” 4th International Conference on Electrical and Computer Engineering, no. December, pp. 19–21. [10] Bahmani Mohammad Amin (2011) Core Loss Calculation in Amorphous High Frequency High Power Transformers with Different Topologies,” no. 46. Master of Science Thesis in Electric Power Engineering: Chalmers University Of Technology Gothenburg, Sweden. [11] arandiarán J. M., J. Guti rrez, a. García-Arribas (2011) “Magneto-elasticity in amorphous ferromagnets: asic principles and applications,” Physica Status Solidi, vol. 208, no. 10, pp. 2258–2264. [12] arry W. Kennedy (1988) “Energy Efficient Transformers.” pp. 127–146, 1988. 104 [13] asak A., M. R. Yasin (1991) “Transformers Built With Amorphous Magnetic Material,” IEEE Transactions On Magnetic, vol. 27, no. 6, pp. 4–6. [14] Belahcen Anouar (2004) Magnetoelasticity, Magnetic Fores and Magnetostriction in Electrical Machines. Doctoral thesis, Helsinki University of Technology, Finland. [15] esbes M., Z. Ren, Senior Member, A. Razek (2001) “A Generalized Finite Element Model of Magnetostriction Phenomena,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 37, no. 5, pp. 3324–3328. [16] Bohdan T. Kulakowski, John F. Gardner J. Lowen Shearer (2007) "Dynamic modeling and control of engineering systems,". Cambridge University Press. [17] Bras Yannick Le, A. Lasheras, J. Guttierez, Frederic Mazaleyrat, Jean-marc Greneche A (2013) “A new magnetoelastic resonance based technique to determine magnetomechanical parameters of amorphous ferromagnetic ribbons,” Review of Scientific Instruments, vol. 84, pp. 1–17. [18] Chang Yeong-hwa, Chang-hung Hsu, Huei-lung Chu, Ching-pei Tseng (2011) “Magnetomechanical Vibrations of Three-Phase Three-Leg Transformer With Different Amorphous-Cored Structures,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 47, no. 10, pp. 2780–2783. [19] Chang Yeong-Hwa, Chang-Hung Hsu, Huei-Lung Chu, Ching-Pei Tseng (2011) “Magnetomechanical Vibrations of Three-Phase Three-Leg Transformer With Different Amorphous-Cored Structures,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 47, no. 10, pp. 2780–2783. [20] Chang Yeong-hwa, Chang-hung Hsu, Ching-pei Tseng (2009) “Study with Magnetic Property Measurement of Amorphous HB1 Material and its Application in Distribution Transformer,” Proceedings of the 9th WSEAS International Conference on POWER SYSTEMS, pp. 67–72. [21] Chang-Hung Hsu Yeong-Hwa Chang (2009) “Effect of the Annealing Temperature on Magnetic property for Transformer with Amorphous Core,” Proceedings of the 8th WSEAS International Conference on Instrumentation, Measurement, Circuits and Systems, pp. 171–175. [22] Christophe ELLEAU, Mouhmamad Malick, Jarry ertrand (2011) “Amorphous distribution transformers trial test campaign,” 21 st International Conference on Electricity Distribution, vol. 2, no. 0227, pp. 1–3. [23] Daichi Azuma and Ryusuke Hasegawa (2008) “Audible Noise From Amorphous Metal and Silicon Steel- ased Transformer Core,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 44, no. 11, pp. 4104–4106. [24] Dapino Marcelo J., Ralph C. Smith, Frederick T. Calkins (2002) “A Magnetoelastic Model For Villari-Effect Magnetostrictive Sensors,”. North Carolina State University,Center for Research in Scientific Computation,Raleigh,NC,27695-8205. 105 [25] Dean J., M. R. J. Gibbs, T. Schrefl (2006) “Finite-element analysis on cantilever beams coated with magnetostrictive material,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 42, no. 2, pp. 283–288. [26] Decristofaro Nicholas (2002) “Amorphous Metals in Electric-Power Distribution Applications,” vol. 23, no. 5, pp. 50–56. [27] Delaere Koen, Ward Heylen, Kay Hameyer, Ronnie elmans (2001) “Strong coupling of magnetic and mechanical Finite element analysis,” Magnetism and Magnetic Materials, vol. 230, pp. 1226–1228. [28] Ebrahimi Hassan, Yanhui Gao, Hiroshi Dozono, Kazuhiro Muramatsu (2014) “Coupled Magneto-Mechanical Analysis in Isotropic Materials Under Multiaxial Stress,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 50, no. 2. [29] Ebrahimi Hassan, Yanhui Gao, Akihisa Kameari, Hiroshi Dozono, Kazuhiro Muramatsu (2013) “Coupled Magneto-Mechanical Analysis Considering Permeability Variation by Stress Due to oth Magnetostriction and Electromagnetism,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 49, no. 5, pp. 1621–1624. [30] Edf R., D. L. M. E. France, Olivier G nin, Erdf D. P. I. France, ertrand Jarry, Erdf D. F. I. France (2010) “Amorphous materials and energy efficient distribution transformers,” no. 0031, pp. 7–9. [31] Even A. (1997) “Amorphous Core Transformers: Behaviour In Particular Network Conditions And Design Comparisons,” no. 438, pp. 2–5. [32] Ghalamestani Setareh Gorji, Tom G. D. Hilgert, Lieven Vandevelde, Joris J. J. Dirckx, Jan A. A. Melkebeek (2010) “Magnetostriction Measurement by Using Dual Heterodyne Laser,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 46, no. 2, pp. 505–508. [33] Haifeng Zhong – WenhaoNiu - Tao Lin - Dong Han - Guo qiang Zhang (2012) “The Analysis of Short-Circuit Withstanding Ability for A 800KVA/10KV Shell-Form Power Transformer with Amorphous Alloy Cores,” 2012 IEEE International Conference on Electricity Distribution (CICED), no. 2161–7481, pp. 1–5. [34] Harry W. NG, Ryusuke Hasegawa, Lee Albert, Larry A. Lowdermilk (1991) “Amorphous Alloy Core Distribution Transformers,” Proceedings of the IEEE, vol. 79, no. 11, pp. 1608–1623. [35] Helen M. A. Urquhart K. Azumi and J. E. Goldman (1953) MAGNETOSTRICTION CONSTANTS IN IRON-COBALT ALLOYS. Carnegie Institute of Technology, USA. [36] Hitachi industrial Equiqment systems Co.Ltd “Hitachi Amorphous Transformers,” pp. 1–10. [37] Hsu Chang-hung, Chun-yao Lee, Yeong-hwa Chang, Faa-jeng Lin, Chao-ming Fu, Jau- grace Lin (2013) “Effect of Magnetostriction on the Core Loss, Noise, and Vibration of Fluxgate Sensor Composed of Amorphous Materials,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 49, no. 7, pp. 3862–3865. 106 [38] Jerry Li (2011) “Amorphous Metal Transformer in Asia,” Project Media Ltd Hong Kong, pp. 1–55. [39] Kraus Luděk, Jan ydžovský, Peter Švec (2003) “Continuous stress annealing of amorphous ribbons for strain sensing applications,” Sensors and Actuators A: Physical, vol. 106, no. 1–3, pp. 117–120. [40] Ladera Celso L., Guillermo Donoso (2012) “Magnetostriction measured by holographic interferometry with the setup,” EuropeanJournal Of Physics, vol. 33, pp. 373–383. [41] Laser A. Heterodyne, Vibrometer Setup (2012) “Magnetostriction and the In fl uence of Higher Harmonics in the Magnetic Field,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 48, no. 11, pp. 3981–3984. [42] Lenke R. U., S. Rohde, F. Mura, R. W. De Doncker (2009) “Characterization of amorphous iron distribution transformer core for use in high-power medium-frequency applications,” 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, pp. 1060–1066. [43] Li Deren, Liang Zhang, Guangmin Li, Zhichao Lu, Shaoxiong Zhou (2012) “Reducing the core loss of amorphous cores for distribution transformers,” Progress in Natural Science: Materials International, vol. 22, no. 3, pp. 244–249. [44] Li Hongkui, Gang Chen (2009) “Analysis of Magnetic Forces and Magnetostriction in Three-Phase Power Transformer Irons,” Proceedings of 2009 IEEE International Conference on Applied Superconductivity and Electromagnetic Devices, pp. 237–240. [45] Li Jerry C. F. “Use of Energy Efficient Transformers in Asia,” pp. 2–4. [46] Li Liyi, aiping Yan, Chengming Zhang (2009) “A New Electromagnetic Parameter Model of Giant Magnetostriction Material,” PIERS Proceedings, Moscow, Russia, no. 2, pp. 516–519. [47] Li Yongjian, Qingxin Yang, Jianguo Zhu, Senior Member, Zhiwei Lin (2010) “Research of Three-Dimensional Magnetic Reluctivity Tensor Based on Measurement of Magnetic Properties,” IEEE Transactions On Applied Super conductivity, vol. 20, no. 3, pp. 1932– 1935. [48] Lin D., P. Zhou, W. N. Fu, Z. Badics, Z. J. Cendes (2004) “A Dynamic Core Loss Model for Soft Ferromagnetic and Power Ferrite Materials in Transient Finite Element Analysis,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 40, no. 2, pp. 1318–1321. [49] Liu Jiangtao, Liming Ying (2011) “Adaptive active noise control of amorphous alloy core transformer,” 2011 International Conference on Electrical and Control Engineering, pp. 1946–1949. [50] Livingston J. D. (1982) “Magnetomechanical Properties of Amorphous Metals,” Phys. Status Solidi, vol. 70, pp. 591–596. 107 [51] Loizos George, Antonios G. Kladas (2012) “Core Vibration Analysis in Si-Fe Distributed Gap Wound Cores,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 48, no. 4, pp. 1617–1620. [52] Luciano . a., M. E. de Morais, C. S. Kiminami (1999) “Single phase 1-kVA amorphous core transformer: design, experimental tests, and performance after annealing,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 35, no. 4, pp. 2152–2154. [53] LUPI S. (1987) “The application of amorphous magnetic alloys in induction heating medium-frequency transformers,” vol. M, no. 5, pp. 3026–3028. [54] M. esbes Z. Ren and A. Razek (1996) “Finite Element Analysis of Magneto- Mechanical Coupled Phenomena in Magnetostrictive Materials,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 32, no. 3, pp. 2–5. [55] M. Staley (2005) Development Of A Prototype Magnetostrictive Energy Harvesting Device,” MS Thesis, University of Maryland. [56] Masato Enokizono and Naoya Soda (1997) “finite element analysis of transformer model core with measured reluctivity tensor,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 33, no. NO. 5. [57] Matsuki H., H. Takada, K. Murakami, T. Yamamoto (1992) “A Study on Suitable Shapes of the Cloth Transformers for Reducing Power Loss,” IEEE Translation Journal on Magnetics in Japan, vol. 7, no. 6, pp. 479–483. [58] Moritz Kreutzer (2011) Modelling of Core Noise from Power Transformers. Master of Science Thesis Stockholm, Sweden. [59] Moses A. J. (2002) “Iron-Based Amorphous Ribbon – Challenges And Opportunity For Power Applications,” Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, vol. 4, no. 2, pp. 231–236. [60] O - No (2008) “First page Template An Evaluation of Amorphous Transformer using Load Curve Pattern Model for Pole Transformer Second page and after Template,” no. 1, pp. 1–6. [61] Report Technical Study “Energy Efficient Transformers.” [62] Ros W. J., T. M. Taylor, H. Ng (1993) “Amorphous Metal transformer cores save energy and capacity investment,” Electricity Distribution, 1993. CIRED. 12th International Conference on, vol. 5, pp. 5.24/1 – 5.24/4. [63] Salach Jacek, Roman Szewczyk, Adam ie, Piotr Frydrych (2010) “Methodology Of Testing The Magnetoelastic Characteristics Of Ring-Shaped Cores Under Uniform Compressive And Tensile Stresses,” Journal of Electrical Engineering, vol. 61, no. 7, pp. 93–95. [64] Shin Pan-Seok, Jinhee Lee (1997) “Magnetic Field Analysis of Amorphous Core Transformer Using Homogenization Technique,” vol. 33, no. 2, pp. 1808–1811. 108 [65] Sieradzki Stefan, R. Roman, M. Soinski (1998) “Apparent core losses and core losses in five-limb amorphous transformer of 160 kVA,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 34, no. 4, pp. 1189–1191. [66] Steinmetz Thorsten, Bogdan Cranganu-Cretu, Jasmin Smajic (2010) “Investigations of no-load and load losses in amorphous core dry-type transformers,” The XIX International Conference on Electrical Machines - ICEM 2010, pp. 1–6. [67] Sundararaghavan Veera (2011) “Multiscale modeling of polycrystalline magnetostrictive alloy Galfenol : Microstructural model,” 1st World Congress on Integrated Computational Materials Engineering, pp. 57–63. [68] Taranichev V. E., M. N. Alenov, O. Yu Nemova (1994) “magnetism materials Magnetization of amorphous alloys by elastic strain,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 131, pp. 229–234. [69] Vandevelde L., T. G. D. Hilgert, J. A. A. Melkebeek (2004) “Magnetostriction and magnetic forces in electrical steel : finite element computations and measurements,” IEEE Proc. Sci. Meas. Technol, vol. 151, no. 6, pp. 4–7. [70] Virjoghe Elena Otilia, Diana Enescu, Mihail-florin Stan, Marcel Ionel (2012) "Finite Element Analysis of Stationary Magnetic Field,". Valahia University of Targoviste, Romania, pp. 103–129. [71] Wang Yinshun, Xiang Zhao, Junjie Han, Shaotao Dai, Liye Xiao, Liangzhen Lin (2007) “Ac losses and mechanical stability in 630 kV A three-phase HTS transformer windings,” Superconductor Science and Technology, vol. 20, no. 5, pp. 463–473. [72] Wang Yinshun, Xiang Zhao, Junjie Han, Huidong Li, Ying Guan, Qing Bao, Liye Xiao, Liangzhen Lin, Xi Xu, Naihao Song, Fengyuan Zhang (2007) “Development of a 630 kVA Three-Phase HTS Transformer With Amorphous Alloy Cores,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 17, no. 2, pp. 2051–2054. [73] Wang Yingying, Weijun Xing, Guoqiang Zhang, Wenhao Niu, Dong Han (2010) “Experimental Study of Testing Models for Low Noise Amorphous Alloy Core Power Transformers,” 2010 International Conference on Electrical and Control Engineering, pp. 3725–3728. [74] Wang Youyuan, Jian Li (2012) “Glass Transition Temperature and Mechanical Properties in Amorphous Region of Transformer Insulation Paper by Molecular Dynamic Simulations,” pp. 164–168. [75] Weiser ., A. Hasenzagl, T. ooth, H. Pf (1996) “Mechanisms of noise generation of model transformer cores,” Magnetism and Magnetic Materials, vol. 160, pp. 207–209. [76] Z. H. Li and J. H. Zhu (2008) “Development and Application of Amorphous and Nanocrystalline Alloys in China and in Vietnam,” Central Iron and Steel Research Institute Advanced Technology and Materials Co., Ltd, pp. 1–68. 109 [77] Zadov B., a. Elmalem, E. Paperno, I. Gluzman, a. Nudelman, D. Levron, a. Grosz, S. Lineykin, E. Liverts (2012) “Modeling of Small DC Magnetic Field Response in Trilayer Magnetoelectric Laminate Composites,” Advances in Condensed Matter Physics, vol. 2012, no. December 2011, pp. 1–18. [78] Zhai Junyi (2009) "Magnetoelectric laminated composites and devices Magnetoelectric laminated composites and devices,". Doctor of Philosophy in Materials Science and Engineering,Virginia Polytechnic Institute and State University, p. 29. [79] Zhu Lihua, Qingxin Yang, Rongge Yan (2012) “Numerical Analysis of Vibration due to Magnetostriction of Three Phase Transformer Core,” IEEE 2012 Sixth International Conference on Electromagnetic Field Problems and Applications (ICEF), pp. 3–6. [80] (1989) “Assembled From Amorphous Material And Grain Oriented Silicon Iron,” IEEE Transactions On Magnetics, vol. 25, no. 5, pp. 3964–3966. [81] “www.tnu.edu.vn/sites/khoann/Lectures/.../Chapter%203.pptx .” [82] “www.tnu.edu.vn/.../Introdution%20Composite%20material/Chapter%203.pptx .” 110 PHỤ LỤC 1. Phụ lục 1 Đƣờng cong từ hóa B(H) thép VĐH 2605SA1 H A/m B Tesla Mur H A/m B Tesla Mur 0,0 0,000 150000 3,9 1,273 260499 0,5 0,111 191957 4,0 1,280 254045 0,9 0,259 231430 4,1 1,286 247466 1,3 0,424 265934 4,3 1,292 241014 1,6 0,576 292986 4,4 1,297 234887 1,8 0,689 310920 4,5 1,302 229196 1,9 0,758 321359 4,6 1,306 223864 1,9 0,795 326743 4,8 1,311 218792 2,0 0,814 329512 4,9 1,315 213899 2,0 0,829 331711 5,0 1,321 209119 2,0 0,844 333785 5,2 1,326 204385 2,0 0,858 335783 5,3 1,332 199636 2,1 0,873 337753 5,5 1,338 194825 2,1 0,887 339727 5,6 1,344 189915 2,1 0,901 341665 5,8 1,350 184890 2,1 0,915 343510 6,0 1,356 179742 2,1 0,927 345205 6,2 1,362 174470 2,2 0,939 346713 6,4 1,368 169104 2,2 0,949 348068 6,7 1,373 163755 2,2 0,959 349607 6,9 1,378 158532 2,2 0,969 351246 7,2 1,383 153514 2,2 0,980 352939 7,4 1,387 148740 2,2 0,991 354593 7,7 1,391 144164 2,2 1,002 356104 7,9 1,394 139731 2,3 1,013 357366 8,2 1,397 135402 2,3 1,025 358277 8,5 1,400 131152 2,3 1,037 358725 8,8 1,403 126996 2,3 1,048 358601 9,1 1,406 122951 2,4 1,059 357808 9,4 1,409 119031 2,4 1,070 356310 9,7 1,412 115246 2,4 1,080 354283 10,1 1,415 111601 2,5 1,090 351944 10,4 1,418 108095 2,5 1,100 349495 10,8 1,420 104726 2,5 1,110 347048 11,1 1,421 101475 2,6 1,119 344415 11,5 1,423 98281 2,6 1,129 341353 13,9 1,430 81994 111 2,7 1,138 337652 14,5 1,431 78764 2,7 1,148 333222 15,1 1,432 75610 2,8 1,158 328345 22,0 1,442 52274 2,9 1,167 323351 27,6 1,447 41702 2,9 1,176 318526 30,4 1,449 37978 3,0 1,185 314043 31,9 1,450 36209 3,1 1,194 309793 57,2 1,461 20332 3,1 1,202 305619 59,8 1,462 19460 3,2 1,210 301384 62,5 1,463 18642 3,3 1,219 296990 82,8 1,468 14102 3,3 1,227 292418 87,6 1,468 13338 3,4 1,235 287669 96,8 1,468 12068 3,5 1,243 282749 112,8 1,468 10357 3,6 1,251 277645 137,1 1,468 8522 3,7 1,259 272283 168,2 1,468 6946 3,8 1,266 266585 203,8 1,468 5732 112 2. Phụ lục 2 Thông số th p VĐH dùng chế tạo MBA Fe - based Amorphous Ribbons for Distribution Transformer I. Application Field: - Oil - immersed and Dry - type Transformer Cores - Combined Transformer Cores - Transformer Cores for Cabinet - type Transformer Station - Buried Distribution Transformer Cores and Street lighting Transformer Cores - Wind - Power Boosting Transformer Cores - Railway Signal Transformer Cores II. Basic Physical Properties: Physical Properties Performance Measuring Method Density 7.20 g/cm 3 Measured by immersion in liquids at room temperture Curie Temperature ~ 415 ºC Measured by thermomagnetic curve with the heating rate of 10 ºC/min Crystallization Temperature 520 ~ 530ºC Measured by DSC with the heating rate of 10 ºC/min Tensile Strength ~ 1500 MPa Measured by universal material testing machine at room temperature Vickers Hardness HV ~ 900 Measured by Vickers hardness tester at room temperature Young's Modulus ~ 120 Gpa Measured by universal material testing machine at room temperature Thermal Expension ~ 7.0 x 10 -6 1 /ºC Measured by Thermal Expansion tester at room temperature to 300ºC Electrical Resistivity ~ 125 μΩcm Annealed sample measured by 4 - probe method at room temperature Available Widths 142.0 ~ 142.7 mm Measured by vernier caliper Thickness 0.03 ± 0.002mm Measured by micrometer Laminution Factor 0.85 ± 0.001 As - cast sample measured at room 113 temperature according to ASTM standard Length Density 5.2 ± 0.2 g/m/in Calculated after weighing in balance Saturation Induction As-cast: ~ 1.61T Annealed: ~ 1.61T Measured by magnetometer at room temperature Magnetostriction ~ 27 x 10 -6 As-cast sample measured by displacement sensor at room temperature Coercivity < 2.5 A/m Annealed sample measured by galymmeter at room temperature Maximum Permeability As-cast: 0.5 ~ 5x10 4 Annealed: >20x10 4 Annealed measured by galymmeter at room temperature Core loss < 0.22 VA/kg ; 50Hz; 1.3T < 0.26 VA/kg ; 50Hz; 1.4T Annealed sample measured by Volt-ampere method at room temperature Exciting Apparent power < 0.5VA/kg; 50Hz; 1.3T < 0.8 VA/kg ; 50Hz; 1.3T Annealed sample measured by Volt-ampere at room temperature Maximum Continuous Serving Temperature 125 ºC Acoelerated aging test III. Typical Magnetic Properties Curves - 50Hz Dynamic Magnetization Curve - 50Hz Dynamic Hysteresis Loop (Bm = 1.5T) - 50Hz Core Loss and Exciting Apparent Power Curve IV. Explanation on the Properties Data of Ribbons: - In the magnetic properties measurement of soft magnetic materials, the results can be affected by sampling method, sample shape, heat-treatment process, measuring instrument, etc. Therefore, the measurement results given by different measuring methods and conditions as well as different sample shapes may be incomparable. - All the proporties data listed in this document is only the measuring results of those small toroidal sample rolled with amorphous ribbons for the determination of amorphous ribbons 114 electromagnetic properties. The performance of final cores shall not depend on it owing to technological coefficient. The properties of distribution transformer cores may differ from that of sample due to the core design heat-treatment process etc, during the production of distribution transformer cores with amorphous ribbons. Therefore, the actual propreties data of distribution transformer cores shall be used as parameters in the design of distribution transformer. The data in this document can not be directly and completely used. - All the data, diagrams and curves given in this document are for reference only. The ...supply shall not depend on it. V. Safety Rules for the Transportation, Storage, Handling and Operation of Amorphous Ribbons. 115 3. Phụ lục 3 Chương trình tính toán A, Sij, Kij, Uij clc; clear all; disp('CHUONG TRINH TINH TOAN A, Sij, Kij, Uij') H=input('Nhap vao H : '); W=input('Nhap vao W : '); n=input('Nhap vao n : '); sigma=input('Nhap vao sigma : '); Theta=input('Nhap vao Theta : '); Phi_B=input('Nhap vao Phi_B : '); step=H*2/n; format long; V_0=3; hd=0.044; tmp_1=0; tmp_2=0; x0=0.044; y0=0.176; hd=0.044; %khai bao cac bien %He so tu giao lamda_s=27; %Cam ung tu cuc dai B_max=1.468; %Ty so poison ; v=0.28; J=2.5; E=120e9; for count_1=0:20 B=(count_1+1)*1.268/20; display(B); for count_2=0:n display(count_2); x1=0; x2=W; x3=W; y1=count_2*step; y2=count_2*step; 116 y3=(count_2+1)*step; %Xay dung ma tran cac phan tu Matran_E=[1,x1,y1;1,x2,y2;1,x3,y3]; %Tinh toan dinh thuc Delta_E=det(Matran_E); %Ham xac dinh Je f = @(x,y) J*((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_1e J_1e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_2e J_2e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_3e J_3e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); %Ma tran J Ji=[J_1e; J_2e; J_3e]; V_tu_tro=V_0+3*lamda_s*sigma/B^2; %Tinh Vxx, Vxy, Vyx, Vyy Vxx=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); Vxy=V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyx=-V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyy=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); V=[Vxx,Vxy;Vyx,Vyy]; %Cac ham Nie syms x y; N1e=((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); N2e=((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); N3e=((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); Nie=[N1e;N2e;N3e]; %Tinh Sj 117 S11=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N1e,y)); S12=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N2e,y)); S13=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N3e,y)); S21=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N1e,y)); S22=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N2e,y)); S23=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N3e,y)); S31=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N1e,y)); S32=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N2e,y)); S33=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N3e,y)); %Ma tran Sij Sij=[S11,S12,S13;S21,S22,S23;S31,S32,S33]; %Ma tran Aj Aj=Sij\Ji; %Tinh Kij K11=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,y)/2)); K12=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,y)+(1- 118 V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,x)/2)); K21=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,y)/2)); K22=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,x)/2)); Kij=([K11,K12;K21,K22]*hd*E/(4*Delta_E*(1-V_tu_tro^2))); %Tinh A A=Aj(1)*Nie(1)+Aj(2)*Nie(2)+Aj(3)*Nie(3); %Tinh Bx, By Bx=diff(A,y); By=-diff(A,x); B=([Bx, By]); %Tinh sigma_ima_x, sigma_ima_y sigma_ima_x=V_tu_tro*Bx^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*W*y3*Bx); sigma_ima_y=V_tu_tro*By^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*W*y3*By); %Tinh Fima F1x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F2x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N2e,x); F3x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N3e,x); F1y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F2y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N2e,y); F3y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N3e,y); F1_ma=sqrt(F1x_ma^2+F1y_ma^2); F2_ma=sqrt(F2x_ma^2+F2y_ma^2); F3_ma=sqrt(F3x_ma^2+F3y_ma^2); %Tinh Fims %sigma_ims song song sigma_ims_ss=lamda_s*E; %sigma_ims vuong goc sigma_ims_vg=(1-V_tu_tro-V_tu_tro^2)*sigma_ims_ss/V_tu_tro^2; F1x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N1e,x); F2x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N2e,x); F3x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N3e,x); F1y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N1e,y); 119 F2y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N2e,y); F3y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N3e,y); F1_ms=sqrt(F1x_ms^2+F1y_ms^2); F2_ms=sqrt(F2x_ms^2+F2y_ms^2); F3_ms=sqrt(F3x_ms^2+F3y_ms^2); %Tinh Fi Fi_1=([F1x_ms+F1x_ma+F2x_ms+F2x_ma+F3x_ms+F3x_ma;F1y_ms+F1y_ma+F2y_ms +F2y_ma+F3y_ms+F3y_ma]); %Tinh uij display(Fi_1); uij_1=(Kij\Fi_1); display(uij_1); tmp1=uij_1; x1=0; x2=W; x3=0; y1=count_2*step; y2=(count_2+1)*step; y3=(count_2+1)*step; %He so tu tro %Xay dung ma tran cac phan tu Matran_E=[1,x1,y1;1,x2,y2;1,x3,y3]; %Tinh toan dinh thuc Delta_E=det(Matran_E); %Ham xac dinh Je f = @(x,y) J*((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_1e J_1e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_2e J_2e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); f = @(x,y) J*((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); x_1=0; x_2=W; y_1=0; y_2=step; %Tinh tich phan xac dinh J_3e 120 J_3e = integral2(f, x_1,x_2,y_1,y_2); %Ma tran J Ji=[J_1e; J_2e; J_3e]; V_tu_tro=V_0+3*lamda_s*sigma/B^2; %Tinh Vxx, Vxy, Vyx, Vyy Vxx=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); Vxy=V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyx=-V_tu_tro*sin(Theta*pi/180); Vyy=V_tu_tro*cos(Theta*pi/180); V=[Vxx,Vxy;Vyx,Vyy]; %Cac ham Nie syms x y; N1e=((x2*y3-x3*y2)+(y2-y3)*x+(x3-x2)*y)/(2*Delta_E); N2e=((x3*y1-x1*y3)+(y3-y1)*x+(x1-x3)*y)/(2*Delta_E); N3e=((x1*y2-x2*y1)+(y1-y2)*x+(x2-x1)*y)/(2*Delta_E); Nie=[N1e;N2e;N3e]; %Tinh Sj S11=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N1e,y)); S12=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N2e,y)); S13=W*y3*(Vxx*diff(N1e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N1e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N1e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N1e,x)*diff(N3e,y)); S21=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N1e,y)); S22=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N2e,y)); S23=W*y3*(Vxx*diff(N2e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N2e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N2e,x)*diff(N3e,y)); S31=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N1e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N1e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N1e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N1e,y)); 121 S32=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N2e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N2e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N2e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N2e,y)); S33=W*y3*(Vxx*diff(N3e,y)*diff(N3e,y)- Vxy*diff(N3e,y)*diff(N3e,x)+Vyy*diff(N3e,x)*diff(N3e,x)- Vyx*diff(N3e,x)*diff(N3e,y)); %Ma tran Sij Sij=[S11,S12,S13;S21,S22,S23;S31,S32,S33]; %Ma tran Aj Aj=Sij\Ji; %Tinh Kij K11=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,y)/2)); K12=W*y3*((diff(N1e,x)*diff(N1e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N2e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N1e,x)*diff(N3e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N1e,y)*diff(N3e,x)/2)); K21=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,y)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,x)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,y)/2)); K22=W*y3*((diff(N2e,y)*diff(N1e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N1e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N2e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N2e,x)/2)+(diff(N2e,y)*diff(N3e,y)+(1- V_tu_tro)*(diff(N2e,x)*diff(N3e,x)/2)); Kij=([K11,K12;K21,K22]*hd*E/(4*Delta_E*(1-V_tu_tro^2))); %Tinh A A=Aj(1)*Nie(1)+Aj(2)*Nie(2)+Aj(3)*Nie(3); display(A); %Tinh Bx, By Bx=diff(A,y); By=-diff(A,x); B=([Bx, By]); %Tinh sigma_ima_x, sigma_ima_y sigma_ima_x=V_tu_tro*Bx^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*x0*y0*Bx); sigma_ima_y=V_tu_tro*By^2+(V_tu_tro*B^2-V_tu_tro*x0*y0*By); %Tinh Fima 122 F1x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F2x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F3x_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_x*diff(N1e,x); F1y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F2y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F3y_ma=-W*y3*hd*sigma_ima_y*diff(N1e,y); F1_ma=sqrt(F1x_ma^2+F1y_ma^2); F2_ma=sqrt(F2x_ma^2+F2y_ma^2); F3_ma=sqrt(F3x_ma^2+F3y_ma^2); %Tinh Fims %sigma_ims song song sigma_ims_ss=lamda_s*E; %sigma_ims vuong goc sigma_ims_vg=(1-V_tu_tro-V_tu_tro^2)*sigma_ims_ss/V_tu_tro^2; F1x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N1e,x); F2x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N2e,x); F3x_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_vg*diff(N3e,x); F1y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N1e,y); F2y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N2e,y); F3y_ms=-W*y3*hd*sigma_ims_ss*diff(N3e,y); F1_ms=sqrt(F1x_ms^2+F1y_ms^2); F2_ms=sqrt(F2x_ms^2+F2y_ms^2); F3_ms=sqrt(F3x_ms^2+F3y_ms^2); %Tinh Fi Fi_2=([F1x_ms+F1x_ma+F2x_ms+F2x_ma+F3x_ms+F3x_ma;F1y_ms+F1y_ma+F2y_ms +F2y_ma+F3y_ms+F3y_ma]); %Tinh uij uij_2=(Kij\Fi_2); display(Fi_2); display(uij_2); if (abs(tmp_1-uij_1(2)) < 1e-7)|(abs(tmp_2-uij_2(2)) < 1e-7) break end tmp_1=uij_1(2); tmp_2=uij_2(2); end end 123 4. Phụ lục 4 Thiết bị đo đ rung, đ ồn và kết quả đo đ rung đã được kiểm định. 124 125 126 127 128 129 130