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Optimierung weichmagnetischer Bauelemente

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Zusammenfassung

Magnetische Materialien werden zu verschiedenen Gebrauchsformen verarbeitet, die dann für die weitere Nutzung zur Verfügung stehen. Bei weichmagnetischen Materialien hat der Anwender durch Materialauswahl und Gestaltung großen Einfluss auf das Verhalten und die auftretenden Verluste des Bauelements. Ausgehend von den Anforderungen an Bauelemente und Materialien sowie die prinzipielle Beschreibungsmöglichkeit der Verlustarten über Approximationsfunktionen werden beispielhaft Optimierungsansätze für die Verlustminimierung herausgearbeitet. Wegen der unterschiedlichen Gestaltungsparameter werden hierbei Transformatoren und Drossel getrennt behandelt. Die Methodik ist geeignet, an andere praktische Probleme angepasst zu werden. Sie beruht darauf, einen analytischen Zusammenhang zwischen Gestaltungsparametern und Gesamtverlusten zu ermitteln und dann die Parameterkombination für die geringsten Verluste zu ermitteln. Letztlich ist entscheidend, dass unter den ungünstigsten Betriebsbedingungen die maximal zulässige Temperatur im Bauelement nicht überschritten wird. Die Kenntnis des thermischen Widerstands von Bauelementen ist hier hilfreich. Näherungsweise kann dieser Parameter abgeschätzt werden. Als weiterer Bauelementtyp werden Schaltdrosseln betrachtet. Auch hier werden aus der besonderen Art der Anwendung die erforderlichen Materialeigenschaften abgeleitet und ein Optimierungsansatz für die Volumenminimierung abgeleitet.

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Authors and Affiliations

  1. 1.Elektrische EnergieversorgungssystemeUniversität KasselKasselDeutschland

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