Software: FEM - Tutorial - Magnetfeld - Wirkung kleiner Luftspalte: Unterschied zwischen den Versionen
Aus OptiYummy
Zur Navigation springenZur Suche springen
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
KKeine Bearbeitungszusammenfassung |
||
| (5 dazwischenliegende Versionen von einem anderen Benutzer werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
[[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|↑]] <div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_- | [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|↑]] <div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Kennfelder_-_Parallelisierung|←]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Probabilistik_-_Konfiguration|→]] </div> | ||
<div align="center">'''Wirkung kleiner Luftspalte'''</div> | <div align="center">'''Wirkung kleiner Luftspalte'''</div> | ||
<div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_optiy_nennwertverlauf_kraft_von_weg.gif| ]]</div> | <div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_optiy_nennwertverlauf_kraft_von_weg.gif| ]]</div> | ||
Im angezogenen Zustand eines E-Magneten besteht häufig die Aufgabe, mit möglichst kleinem Strom eine ausreichende Haltekraft aufzubringen. Das wird unterstützt durch die stark nichtlineare Kennlinie '''''F = f (s)''''', welche zu einem steilen Anstieg der Magnetkraft für kleine Arbeitsluftspalte führt. Für obiges Diagramm wurde der Kraftverlauf bei | Im angezogenen Zustand eines E-Magneten besteht häufig die Aufgabe, mit möglichst kleinem Strom eine ausreichende Haltekraft aufzubringen. Das wird unterstützt durch die stark nichtlineare Kennlinie '''''F = f (s)''''', welche zu einem steilen Anstieg der Magnetkraft für kleine Arbeitsluftspalte führt. Für obiges Diagramm wurde der Kraftverlauf bei '''i=0.2 A''' im Bereich des Arbeitsluftspalts von '''10 µm ... 1 mm''' berechnet. | ||
Bei angezogenem Anker existieren innerhalb unseres Magnetkreises insgesamt 3 kleine Luftspalte: | Bei angezogenem Anker existieren innerhalb unseres Magnetkreises insgesamt 3 kleine Luftspalte: | ||
| Zeile 9: | Zeile 9: | ||
* Führungsluftspalt zwischen Anker und Deckel; | * Führungsluftspalt zwischen Anker und Deckel; | ||
* Luftspalt zwischen Magnet-Topf und Deckel. | * Luftspalt zwischen Magnet-Topf und Deckel. | ||
Leider besitzen kleine Luftspalte innerhalb eines Magnetkreises die Eigenschaft, in ihrem magnetisch wirksamen Wert in Bezug auf ihren Nennwert eine große prozentuale Streuung aufzuweisen: | |||
Leider besitzen | |||
* Auch geschliffene Flächen besitzen noch Oberflächen-Profile mit Höhenunterschieden im µm-Bereich. Das folgende Bild zeigt den überhöhten 2½D-Scan einer geschliffenen, laminierten Polfläche:<div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_luftspalt_scan.gif| ]]</div> | * Auch geschliffene Flächen besitzen noch Oberflächen-Profile mit Höhenunterschieden im µm-Bereich. Das folgende Bild zeigt den überhöhten 2½D-Scan einer geschliffenen, laminierten Polfläche:<div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_luftspalt_scan.gif| ]]</div> | ||
* Aus diesem Gesamt-Scan zeigt das nächste Diagramm einen Schnitt:<div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_luftspalt_profil.gif| ]]</div> | * Aus diesem Gesamt-Scan zeigt das nächste Diagramm einen Schnitt:<div align="center">[[Bild:Software_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_luftspalt_profil.gif| ]]</div> | ||
| Zeile 21: | Zeile 20: | ||
* '''sGleit''' = 80 µm ±20 µm | * '''sGleit''' = 80 µm ±20 µm | ||
<div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Kennfelder_-_Parallelisierung|←]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_-_Probabilistik_-_Konfiguration|→]] </div> | |||
<div align="center"> [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld_- | |||
Aktuelle Version vom 23. Juni 2013, 19:07 Uhr
Wirkung kleiner Luftspalte
Im angezogenen Zustand eines E-Magneten besteht häufig die Aufgabe, mit möglichst kleinem Strom eine ausreichende Haltekraft aufzubringen. Das wird unterstützt durch die stark nichtlineare Kennlinie F = f (s), welche zu einem steilen Anstieg der Magnetkraft für kleine Arbeitsluftspalte führt. Für obiges Diagramm wurde der Kraftverlauf bei i=0.2 A im Bereich des Arbeitsluftspalts von 10 µm ... 1 mm berechnet.
Bei angezogenem Anker existieren innerhalb unseres Magnetkreises insgesamt 3 kleine Luftspalte:
- Restspalt des Arbeitsluftspalts
- Führungsluftspalt zwischen Anker und Deckel;
- Luftspalt zwischen Magnet-Topf und Deckel.
Leider besitzen kleine Luftspalte innerhalb eines Magnetkreises die Eigenschaft, in ihrem magnetisch wirksamen Wert in Bezug auf ihren Nennwert eine große prozentuale Streuung aufzuweisen:
- Auch geschliffene Flächen besitzen noch Oberflächen-Profile mit Höhenunterschieden im µm-Bereich. Das folgende Bild zeigt den überhöhten 2½D-Scan einer geschliffenen, laminierten Polfläche:
- Aus diesem Gesamt-Scan zeigt das nächste Diagramm einen Schnitt:
- Zusätzlich bilden sich im Verlauf der Zeit auf den Oberflächen Korrosions- und Verschmutzungsschichten im µm-Bereich.
- Weiterhin sind die Oberflächen nicht exakt eben und orthogonal.
Es soll mit dem folgenden Experiment untersucht werden, in welchem Maße die Haltekraft des E-Magneten bei einem Strom i=0.2xx A von den Streuungen der Luftspaltwerte abhängt (xx=01..99 - Teilnehmer-Nummer). Dazu werden folgende Normalverteilten Streuungen angenommen:
- sAnker = 50 µm ±20 µm
- sDeckel = 20 µm ±10 µm
- sGleit = 80 µm ±20 µm
