Force generation survey in magnetic shape memory alloys

Transducers used in all kinds of devices convert electrical input signal into a non-electrical, usually mechanical output such as: strength, speed, displacement, flow rate or pressure. Different kinds of electric motors and solenoids are commonly used as electromagnetic transducers. In this paper authors present materials with magnetic shape memory, which are a new group of smart material, and are subject to a number of ongoing research in the world. They change own properties (length, internal stress), under an influence of an external magnetic field. Authors placed in an introduction, a theoretical description of material, lists of their most important features, and also described production process and principle of operation. In order to perform research, a demonstration electromagnetic transducer was designed, which is distinguished by magnetic induction in air gap of 0.7 T. Study contains an analysis of the basic nonlinearity of this material, which is hysteresis, made to sinusoidal control signals of fading amplitude for both polarities of input current. Next, authors attempted to adjust strength of closed loop system where measured force was a feedback signal.

---

Przetworniki stosowane w różnego rodzaju urządzeniach zamieniają elektryczny sygnał wejściowy na nieelektryczny, zwykle mechaniczny, sygnał wyjściowy typu: siła, prędkość, przemieszczenie, natężenie przepływu albo ciśnienie. W artykule przedstawiono materiały z magnetyczną pamięcią kształtu, które stanowią nową grupę materiałów inteligentnych i są przedmiotem wielu badań prowadzonych obecnie na świecie. Materiały te zmieniają swoje właściwości (długość, naprężenia wewnętrzne) pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. We wstępie podano ich opis teoretyczny i cechy szczególne, a także opisano proces produkcji i zasadę działania. Na potrzeby badań skonstruowano demonstracyjny przetwornik elektromagnetyczny, który umożliwia uzyskanie indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej na poziomie 0,7 T. Analizę podstawowej nieliniowości tego materiału, jaką jest histereza, wykonano dla sygnałów sterujących o gasnącej amplitudzie i obu polaryzacji prądu zasilania Następnie podjęto próbę regulacji siły w układzie ze sprzężeniem zwrotnym.