bij motoren, generatoren en soortgelijke elektrische machines, de elektrische stroom die ze aandrijft, genereert magnetische velden die sommige metalen componenten magnetiseren.

Het kiezen van het juiste magnetische materiaal is cruciaal voor het ontwerpen van efficiënte machines, dus analyseerden onderzoekers van het Institute of Electrical Machines (IEM) aan de RWTH Aachen University in Duitsland het bestaande systeem voor het karakteriseren van zachte magnetische materialen, die gemakkelijk kunnen worden gemagnetiseerd. Om een ​​beter systeem voor kwaliteitscontrole te identificeren, ze keken naar verschillende factoren die van invloed kunnen zijn op de onzekerheid die inherent is aan het meten van magnetische eigenschappen. Hun resultaten worden deze week gepubliceerd in de AIP-vooruitgang .

Een voorbeeld van een zacht magnetisch materiaal dat fabrikanten gebruiken om generatoren te maken, elektromotoren en transformatoren is koolstofarm staal. Over het algemeen, deze materialen dienen voor het geleiden en versterken van de magnetische flux bij het omzetten tussen mechanische en elektrische energie in deze machines. Magnetische metingen stellen fabrikanten in staat om die materialen te karakteriseren en te berekenen hoeveel vermogen verloren gaat door het magnetisatieproces.

"Productieprocessen zoals het snijden van de staallaminering beïnvloeden het gedrag van het zachte magnetische materiaal, "Zei Silas Elfgen van RWTH Aachen University. "Daarom moet een dergelijke invloed worden gemeten en moeten we dergelijke parasitaire effecten kunnen modelleren."

Er bestaan ​​gestandaardiseerde methoden voor het evalueren van magnetische eigenschappen, maar de onderzoekers vonden ze ontoereikend voor toepassingen zoals het ontwerpen van tractieaandrijvingen in voertuigen. Ze gebruikten een van de standaard testinstrumenten, een single sheet tester genoemd, om zachte magnetische materialen te karakteriseren over een reeks frequenties en magnetische fluxdichtheden.

Hun tests toonden aan dat de momenteel gebruikte parameters die de meetkwaliteiten beschrijven, niet voldoende zijn voor het nauwkeurig evalueren van onzekerheden die optreden bij frequenties en magnetisatieniveaus van sommige toepassingen die momenteel van belang zijn. Ze keken ook naar aanvullende factoren die de karakterisering beïnvloeden en maten hoeveel elke parameter bijdraagt ​​​​aan de onzekerheid. Ze stellen voor dat deze onzekerheden als leidraad kunnen dienen voor de selectie van het meest geschikte zachtmagnetische materiaal voor een specifieke elektrische machine.

"Deze analyses kunnen worden gebruikt door iedereen die werkt met magnetische kenmerken en magnetische modelparameters, "Zei Elfgen. "Verder, het kan worden gebruikt bij de kwaliteitsborging van een product om productiekenmerken te definiëren."