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Modellierung und Messung der magnetischen Eigenschaften von Elektroblech
Ansprechpartner:

Dipl.-Ing. Christian Freitag

Beschreibung

Motivation

Kern eines LeistungstransformatorsTransformatoren spielen in der elektrischen Energieübertragung eine sehr wichtige Rolle. Denn sie ermöglichen den Transfer elektrischer Energie auf Hoch- und Höchstspannungsniveau über weite Distanzen mit geringen Verlusten. Der Wirkungsgrad von Leistungstransformatoren wird Hysteresekurve zu einem Teil durch die magnetischen Eigenschaften des Kerns (siehe linkes Bild) bestimmt. Der Kern selbst besteht aus geschichtetem Elektroblech. Die Charakteristika des Kerns hängen somit von den magnetischen Eigenschaften des Elektroblechs ab. Diese Eigenschaften sind durch die Hysteresekurve (siehe rechtes Bild), d.h. den Zusammenhang zwischen magnetischer Feldstärke H und der magnetischen Flussdichte B, vollständig bestimmt.

 

 

Aufgabenstellung

"Single Sheet"-Tester der Firma BrockhausElektroblech muss für die Schichtung zu einem Transformatorkern zugeschnitten werden. Dieser Zuschnitt erfolgt durch Stanzen. Die Frage die hier nun aufkommt ist: In wie weit werden die magnetischen Eigenschaften des Blech durch die mechanische Bearbeitung negativ beeinflusst? Hierfür wird die Hysteresekurve des Elektrobleches mit nach Norm spezifizierten Messgeräten (siehe rechtes Bild: Singlesheet-Tester der Firma Brockhaus) erfasst. Desweiteren werden verschiedene Schneidverfahren, Laserstrahl- bzw. Wasserstrahlschneiden, zum Vergleich heran gezogen.

 

Ziele

Hysteresekurve von ElektroblechIm Rahmen dieser Arbeit sollen die unterschiedlichen Schneidverfahren auf der deren Einfluss auf das Elektroblech untersucht werden und das Verfahren bestimmt werden, welches die mag-netischen Charakteristika von Elektroblech am geringsten beeinflusst. Letztlich sollen durch Wahl des optimalen Schneidverfahrens die Eisenverluste im Transformatorkern reduziert werden.

Ein weiteres Ziel ist es, die Hystersekurve von Elektroblech zu modellieren (siehe linke Seite) und mit dieser Basis ein Model für einen Transformatorkern aufzustellen.