Das Drehmoment auf kaltgewalzte Trafoblechscheiben im starken Magnetfeld

Übersicht

Elliptische Scheiben aus anisotropen FeSi-Blech mit Gosstextur zeigen je nach Orientierung der elliptischen Hauptachsen bezüglich der Walzrichtung sehr unterschiedliche Drehmomentverläufe im starken Magnetfeld. In ausgewählten Fällen könnten mit solchen Scheiben zwei- oder vierpolige Rotoren kleiner Synchronmotoren für frequenzgesteuerte Antriebe realisiert werden. Bei einer Ausrichtung der längeren Ellipsoidachse in einem Winkel von 55° zur Walzrichtung reagiert der Drehmomentverlauf besonders empfindlich auf eine eventuelle geringe Fehlorientierung der Kristallite in der Blechebene. Daraus könnte sich ein einfaches Verfahren zur Qualitätskontrolle von Elektroblechen ergeben.

Ist das Magnetfeld stark genug, um die Probe in jeder beliebigen Richtung in der Blechebene zu sättigen, dann kann der Drehmomentverlauf aus der Summe von Kristall- und Formanisotropieenergie ermittelt werden. Die räumliche Verteilung dieser berechneten Gesamtenergie wird in Form von Energieflächen veranschaulicht, und die daraus resultierenden Drehmomentverläufe werden Messungen an kornorientierten Transformatorblech-Scheiben unterschiedlicher Ellipsoidformen und- ausrichtungen gegenübergestellt.

Contents

Elliptical discs of cold rolled transformer steel sheets show interesting torque characteristics under application of homogenous magnetic fields. Discs of certain axis relations and orientations with respect to the rolling direction could be used in rotors of small synchronous motors, as they show torque characteristics of a symmetric four-pole magnet. Discs with other certain geometric properties allow to sensibly examine the magnetic quality of the sheet by simple torsion magnetometry.

If the magnetic field is strong enough to saturate the specimen in the direction of the field, the torque characteristic can be calculated by superposition of magnetocrystalline-anisotropy and shape-anisotropy. The spatial distribution of the energy is depicted as three dimensional area. The directions of minimum energy indicate the possibilities for stable magnetic states. A sequence of these states of equilibrium supplies the torque characteristic.