-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6
-100 -50 0 50 100
Magnetic polarization Jin T
Magnetic field strengthH in A/m
11.5 16.5 21.5
-8 -4 0 4 8
0 1000 2000
Generator voltage UGeneratorin V
Time steps
two-level
PWM true PWM mean
Betreuer / Supervisor: Nora Leuning, M.Sc., Benedikt Schauerte, M. Sc.
E-Mail / E-mail: nora.leuning@iem.rwth-aachen.de Telefon / Telephone: +49 (0) 241 80-97681
Raum / Room: 002 Untersuchung des Einflusses von verschiedenen Flussdichteverläufen auf
die Ummagnetisierungsverluste und Verlustmodellierung von Elektroblech
Influence of different flux density waveforms on the magnetic loss and loss modeling of electrical steel
Motivation Motivation
Elektroblech dient der gezielten Magnetflussführung im Kern von elektrischen Maschinen.
Die messtechnische Charakterisierung des verwendeten Elektroblechs findet nach der DIN-Norm nur unter sinusförmigen Aussteuerungen der magnetischen Flussdichte statt.
Hierdurch werden die real auftretenden zeitlichen Verläufe der magnetischen Flussdichte im Maschinenquerschnitt jedoch nur bedingt abgebildet. Parasitäre Effekte wie Oberwellen durch PWM-generierte Spannungen, Sättigungseffekte oder rotierende Magnetisierungsanteile werden somit nicht Berücksichtigt. Im Rahmen der Arbeit soll der Einfluss verschiedener Anregungssignalformen (Dreieck, Sägezahn, PWM) auf die Magnetisierbarkeit und die Verluste von Elektroblech untersucht werden.
Electrical steel is used to guide the magnetic flux in the core of electrical machines.
According to the DIN standard, the metrological characterization of the electrical steel sheets is only performed at sinusoidal modulation of the magnetic flux density. As a result, the actual occurring waveforms of the magnetic flux density in the machine cross-section are only partially mapped. Parasitic effects such as harmonics from PWM-generated voltages, saturation effects or rotating magnetization components are therefore not taken into account. Within the scope of the work, the influence of different waveforms of the magnetic flux density (triangle, sawtooth, PWM) on the magnetizability and the losses of electrical steel is to be investigated.
Themengebiet Field of Application
Elektromagnetik, Weichmagnete, Magnetische Messtechnik Electromagnetic, Soft magnets, Magnetic measurements
Möglicher Ansatz Possible Approach
Die Arbeit beginnt mit einer experimentellen Versuchsreihe zum Einfluss verschiedener Anregungssignalformen. Gegenstand der Untersuchungen sind zwei Elektrobandgüten.
Der Einfluss wird in Abhängigkeit der Polarisation und Frequenz untersucht. Im Anschluss wird das IEM-Verlustmodell parametriert und eine vergleichende Analyse zwischen den Anregungsformen erstellt und vor dem Hintergrund der auftretenden Flussdichteverläufe in elektrischen Maschinen diskutiert.
The work begins with a series of experiments on the influence of different excitation signal forms. The examination focuses on two electrical steel grades. The influence is examined depending on the polarization and frequency. The IEM loss model is then parameterized and a comparative analysis between the forms of excitation is created and discussed against the background of the flux density gradients occurring in electrical machines.
Erwartete Ergebnisse Expected Results
1. Vermessung von Elektroblechproben bei unterschiedlichen Anregungen 2. Charakterisierung des Einflusses auf die Magnetisierbarkeit und Verluste
3. Parametrierung des IEM-Modells und vergleichende Analyse der Modellgenauigkeit
1. Measurement of electrical steel samples at different waveforms 2. Characterization of the influence on magnetizability and losses
3. Parameterization of the IEM model and comparative analysis of the model accuracy
