🚀 go-pugleaf

On Sat, 16 May 1998 04:48:29 +0200, Michael Kreienberg <kreien@gmx.de> wrote:
>Hallo Edmund,
>
>Edmund schrieb in Nachricht
><355CA78C.22EB095@sp.zrz.tu-berlin.de>u.a.:
>
>>Wie errechnet sich die Induktivit�t einer Tauchkernspule, in die ein
>>Kern aus ferromagnetischen Material nur zum Teil (L�nge x)
>eingetaucht
>>ist?
>
>Ich sehe derzeitig nur zwei m�gliche L�sungen:
>
>b) Du l�st die Aufgabenstellung mit Hilfe der Methode der finiten
>Elemente und einem entsprechenden FEM-Programm (z.B. ANSYS). Um aber
>ein Modell im Rechner zu erstellen, bedarf es aber schon einiger
>Erfahrung. Zudem m�ssen alle Werkstoffdaten bekannt sein. Die Angabe
>ferromagnetischer Werkstoff reicht da auf keinen Fall, es mu� die
>B-H-Kurve des verwendeten Werkstoffes bekannt sein.
>
Im Kleinsignalbereich braucht man nur dB/dH f�r H=0.

>
>>Und wie errechnet sich die relative Permeabilit�t des voll (und auch
>des
>>teilweise um die L�nge x) eingetauchten Stabkernes, wenn man nur die
>>Permeabilit�tsangaben f�r einen geschlossenen Kreis f�r dieses
>Material
>>hat?
>>Permeabilit�t f�r den gesamten offenen Magnetkreis f�r obige F�lle?
>
>
>Tja, wieder das gleiche Problem, mit zunehmenden Luftspalt weist Deine
>B-H-Kurve eine Scherung auf (vorstellbar als Kippung nach unten). Bei
>einem Luftspalt von z.B. 1mm kann man idealisiert noch von einem im
>Querschnitt des Luftspaltes konzentriertem magn. Flu� ausgehen. Bei
>einem Riesen-Luftspalt von etlichen cm ist das aber �berhaupt nicht
>der Fall, deshalb kannst Du die in der Literatur angegebenen
>Scherungsformeln zur Berechnung der "effektiven" Permeabilit�t
>eigentlich nicht anwenden.
>
>Blo� die Messung der B-H-Kurve ist ja auch keine Alternative, da der
>Magnetkern im offenen Magnetkreis mit riesigem Luftspalt wohl kaum
>auch nur ann�hernd in S�ttigung gebracht werden kann. Deshalb werden
>in der Energietechnik auch Luftspulen, bzw. Spulen mit offenem
>Magnetkreis zur Kurzschlu�strombegrenzung gew�hlt, da diese im
>Kurzschlu�fall ohne Eisenbrand in S�ttigung gehen.
>
Das ist nur f�r das Gro�signalverhalten notwendig und ist sehr kompliziert,
vom Strom abh�ngig und nichtlinear. F�r Kleinsignal ist das mit Kanonen auf
Spatzen geschossen oder Relativistik im Alltag.

Das Problem ist trotzdem sehr kompliziert, weil es hochgradig nichtlokal
ist, die Wechselwirkung jeder Windung mit jeder mu� ber�cksichtig werden,
die durch den Ferritkern noch verkompliziert wird. Analytisch au�er f�r
unendlich lange Spulen nicht l�sbar.

-- 
Frank Klemm

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