Modellierung Eisenverluste

Modellierung der Eisenverluste mittels mikromagnetischer Untersuchungen

In diesem Projekt werden Zusammenhänge zwischen den mikromagnetischen Eigenschaften von nicht kornorientiertem Elektroband und den resultierenden magnetischen Eigenschaften untersucht.
Für die Untersuchung der elektromagnetischen Energiewandlung in rotierenden elektrischen Maschinen ist die trennsichere Berechnung und Vorhersage von Eisenverlusten in nicht kornorientiertem Elektroband wesentlich. Für eine gegebene Magnetisierungsfrequenz und magnetische Flussdichte hängt die resultierende Verlustleistung neben der Dicke der Blechlamellen und der elektrischen Leitfähigkeit des Eisenkerns von der Mikrostruktur des Werkstoffs ab. Zu den mikromagnetischen Eigenschaften gehören insbesondere die Korngröße und -form, die Kristallausrichtung sowie die chemische Zusammensetzung hinsichtlich verschiedener Legierungsgehalte; Zu den weiteren magnetischen Eigenschaften gehören die frequenzabhängige Magnetisierungskennlinie und die Sättigungspolarisation. Durch mechanische Verarbeitung werden zudem Spannungszustände in den Werkstoff eingeprägt, die die magnetischen Eigenschaften verschlechtern. Für die Untersuchung und Quantifizierung von Korrelationen zwischen Mikro- und Makroparametern werden im Rahmen des Projektvorhabens 34 unterschiedliche weichmagnetische Werkstoffe untersucht.

Durch eine semi-physikalische Modellbildung können die Eisenverluste eines jeweiligen Werkstoffs berechnet werden. Ziel dieses Projektvorhabens ist es daher, anhand untersuchter Mikrostrukturparameter die Parametrierung eines Eisenverlustmodells, wobei nur Hysterese- und Wirbelstromverluste betrachtet werden.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 21236 N der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.