Software: SimX - Parameterfindung - Permeabilitaet - Minimalmodell

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Minimalmodell

Für die Magnetisierungskennlinie des Eisens werden die Parameter für den gewählten Funktionsansatz µ=f(B) gesucht. Dafür benötigt man ein Modell des Magnetkreises. Dieses sollte nur die Partialsysteme und Effekte enthalten, welche für die Nachbildung der zur Parameter-Identifikation gewählten Messanordnung unbedingt erforderlich sind. So kann der mechanische Teil des magnetischen Wandlers im Modell völlig entfallen.

Im Simulationssystem SimulationX der Firma ITI-GmbH Dresden wurde ein Minimalmodell mit den folgenden Modell-Elementen realisiert.

 

Der Eisenkreis wird mit einem eigenen Element-Typ "E_Eisen" modelliert:

• Das Element enthält die Modellansätze für mehrere Eisenabschnitte.
• Der E-Schnitt des Eisens kann zurückgeführt werden auf eine U-Form, da sich die Spule auf dem Innenschenkel befindet und man die beiden Außenschenkel gedanklich zu einem Schenkel zusammenfassen kann. Leider ergibt sich innerhalb des UU-Kreises kein gleichmäßiger Querschnitt für den magnetischen Fluss (der "Innenschenkel" ist etwas schmaler als der resultierende "Außenschenkel").
• Der magnetische Gesamtwiderstand des Eisenkreises ergibt sich aus der Reihenschaltung der einzelnen Eisenabschnitte und der "ungewollten" Luftspalte zwischen den Kernhälften. Diese einzelnen Abschnitte können zu gemeinsamen Elementen zusammengefasst werden.
• Die Eisenabschnitte bestehen im Beispiel aus einem einheitlichen Eisen-Material. Für dieses wird durch den Funktionsansatz mit den zugehörigen Parametern die Abhängigkeit der Permeabilität von der magnetischen Flussdichte definiert. In Hinblick auf die Kern-Geometrie wurden Vereinfachungen bei der Modellierung vorgenommen. Da sich die Querschnitte der beiden Schenkel nicht sehr unterscheiden, wird für die Berechnung der aktuellen Flussdichte vereinfachend von einem mittleren Querschnitt ausgegangen.

 

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