Simulation und Messung der Kernverluste weichmagnetischer Materialien

Die Erfordernisse des Klimaschutzes und die rasante Steigerung der Energiepreise der letzten Jahre machen einen effizienteren Umgang mit elektrischer Energie sowohl unter ökologischen als auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten unabdingbar. Das Forschungs- und Entwicklungsziel der Leistungselektronik besteht dabei in der fortschreitenden Verbesserung des Wirkungsgrades. Besonders leistungselektronische Schaltungen kleiner bis mittlerer Leistungen stehen wegen ihrer vielfältigen Anwendung und des herrschenden hohen Kostendrucks im Fokus. Die genauere Betrachtung der Schaltungen zeigt, dass die weitere Optimierung bei den passiven und hierbei insbesondere bei den induktiven Bauelementen ansetzen muss. Ziel der Entwicklung ist die optimale Realisierung der Induktivitätswerte. Dies erfordert eine möglichst exakte Simulation der Anordnung aus Kern und Wicklung. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Modell der Ferritmaterialien entwickelt, dessen allgemein gültige Beschreibung den direkten Einsatz in kommerziellen Feldsimulationsprogrammen erlaubt - z.B. nach der Finite Elemente Methode (FEM).

Autorentext

Dr.-Ing. Alexander Stadler arbeitete bis 2008 als Wissenschaftlicher Assistent am Lehrstuhl für Elektromagnetische Felder der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Seit 2009 leitet er die Grundlagenentwicklung der Spezial-Transformatoren Stockach GmbH & Co. KG.