Bløde magnetiske materialebeskrivelser får et hårdere look

I motorer, generatorer og lignende elektriske maskiner, den elektriske strøm, der driver dem, genererer magnetfelter, der magnetiserer nogle af de metalliske komponenter.

Valg af det rigtige magnetiske materiale er afgørende for design af effektive maskiner, så forskere fra Institute of Electrical Machines (IEM) ved RWTH Aachen University i Tyskland analyserede det eksisterende system til karakterisering af bløde magnetiske materialer, som let magnetiseres. For at identificere et bedre system til kvalitetskontrol, de så på flere faktorer, der kan påvirke den usikkerhed, der er forbundet med måling af magnetiske egenskaber. Deres resultater offentliggøres i denne uge i AIP forskud .

Et eksempel på producenter af blødt magnetisk materiale til fremstilling af generatorer, elektriske motorer og transformere er lavt kulstofstål. Generelt, disse materialer tjener formålet med at styre og forstærke den magnetiske flux ved omdannelse mellem mekanisk og elektrisk energi i disse maskiner. Magnetiske målinger giver producenter mulighed for at karakterisere disse materialer og beregne, hvor meget strøm der vil gå tabt på grund af magnetiseringsprocessen.

"Fremstillingsprocesser såsom skæring af stållaminering påvirker adfærden af ​​det bløde magnetiske materiale, "sagde Silas Elfgen fra RWTH Aachen University." Derfor skal en sådan indflydelse måles, og vi skal være i stand til at modellere sådanne parasitære effekter. "

Der findes standardiserede metoder til vurdering af magnetiske egenskaber, men forskerne fandt, at de var utilstrækkelige til applikationer såsom design af trækkraft i køretøjer. De brugte et af standardtestinstrumenterne, kaldet en enkelt ark tester, at karakterisere bløde magnetiske materialer på tværs af en række frekvenser og magnetiske fluxdensiteter.

Deres test viste, at de aktuelt anvendte parametre, der beskriver målekvaliteter, ikke er tilstrækkelige til nøjagtigt at vurdere usikkerheder, der opstår ved frekvenser og magnetiseringsniveauer for nogle applikationer, der aktuelt er af interesse. De så også på yderligere faktorer, der påvirker karakteriseringen, og målte, hvor meget hver parameter bidrager til usikkerheden. De foreslår, at disse usikkerheder kan guide valget af det mest passende bløde magnetiske materiale til en bestemt elektrisk maskine.

"Disse analyser kan bruges af alle, der arbejder med magnetiske egenskaber og magnetiske modelparametre, "Sagde Elfgen." Yderligere, det kan bruges til kvalitetssikring af et produkt til at definere produktionsegenskaber. "