Time-domain modeling for amorphous metal micro-laminated toroids

In this thesis I will present the model I personally developed for the amorphous metal micro-laminated toroid. Frequency-dependent magnetic permeability, eddy currents and electromagnetic waves will be studied to build a first model in the frequency domain; this model will be calibrated using measurements of impedance. Subsequently, using finite elements simulations, the boundary conditions of the magnetic field (on the external surface of the toroid) initially hypothesised will be tested. Then, always using FEM, the distribution of the magnetic field predicted by the model will be compared to the one obtained by some simulations, proposing a possible corrective coefficient. In the end, the saturation of the material will be modeled and the entire model will be rebuilt discretized in the time domain.

In questa tesi verrà presentato il modello, da me sviluppato, per un toride micro-laminato di metallo amorfo. Lo studio di permeabilità magnetica dipendente dalla frequenza, correnti parassite ed onde elettromagnetiche sarà utilizzato per presentare un primo modello nel dominio della frequenza; quest’ultimo verrà calibrato utilizzando delle misurazioni di impedenza. Successivamente, tramite simulazioni ad elementi finiti, verranno analizzate le effettive condizioni al contorno del campo magnetico (sulle facce esterne del toroide), confrontandole con quelle inizialmente ipotizzate. Si confronterà poi, sempre attraverso FEM, la distribuzione del campo magnetico predetta dal modello con quella ottenuta da alcune simulazioni, suggerendo un possibile coefficiente correttivo. In ultimo, verrà modellizzata la saturazione del materiale e l’intero modello sarà ricostruito in forma discreta nel dominio del tempo.