Transienter Skineffekt in Kernen mit abschnittsweise verschiedenen Werkstoffeigenschaften

Übersicht

Ein zylindrischer ober ebener Kern, der aus Materialien abschnittsweise verschiedener Permeabilität und Leitfähigkeit besteht, ist mit einer solenoidalen Wicklung umgeben, die von einem zeitlich beliebigen Strom durchflossen wird. Nach Erfüllung der Randbedingungen durch spezielle Orthogonalentwicklungen werden allgemeine Beziehungen für die Wirbelströme aufgestellt, die in den Kernteilen verschiedener Materialkonstanten induziert werden. Das gestellte Problem wird in allgemeiner Form für eine beliebige Unterteilung des Kerns gelöst und für den stationären Fall mit bekannten konventionellen Mitteln nachgeprüft. Für eine Drei- und Zwei-Medien-Anordnung werden detaillierte Beziehungen angegeben. In einem Beispiel wird der Gesamtstrom berechnet, der nach erfolgtem Einschaltvorgang in dem inneren Teil einer symmetrischen Drei-Medien-Anordnung induziert wird. Die Ergebnisse werden bei der zerstörungsfreien Materialprüfung angewandt.

Contents

A cylindrical or plane core consisting of regions with different conductivity and permeability is excited by a solenoidal current of arbitrary time dependence. Satisfying the boundary conditions by means of special orthogonal expansions, general formulae are set up for the eddy currents induced in the various different parts of the core. The problem mentioned above is solved in general manner for an arbitrary number of different sections and checked by known steady state solutions. Detail formulae are given for the three- and two-material systems. As a sample, the current being induced after a circuit closing operation in the inner part of a symmetrical three-core system is calculated. The results are useful to the methods of non-destructive testing of materials.