FVA 902 Modellierung der Eisenverluste mittels Mikromagnetischer Untersuchungen
Für eine wirkungsgradoptimierte Auslegung elektrischer Maschinen ist eine genaue Berechnung der Ummagnetisierungsverluste in den flussführenden, weichmagnetischen Materialien erforderlich. Die Entwicklung von Elektromotoren hoher Leistungsdichte, z.B. für elektrische Fahr- oder Flugzeuge, führt zu immer höheren Ummagnetisierungsfrequenzen und Flussdichten. Die etablierten Eisenverlustmodelle von Bertotti und Steinmetz sind nicht für Bereiche hoher Induktion und hoher Frequenzen entwickelt und in diesen nachweißlich ungenau, weswegen verschiedene am IEM entwickelte Eisenverlustmodelle versuchen, Abweichungen durch entsprechende Erweiterungen zu berücksichtigen. Allen Modellen ist jedoch gemein, dass sie in unterschiedlichem Maß lediglich phänomenologischer Natur sind und daher nur ungenügende Rückschlüsse auf die komplexen, im mikroskopischen Bereich ablaufenden, physikalischen Prozesse erlauben (z.B. räumliche Bewegungen gekrümmter Domänenwände, Pinning, Rotation magnetischer Momente etc.).
Im Projekt FVA 902 werden eine Reihe verschiedener Elektrobandsorten charakterisiert. Das IEM übernimmt dabei die makroskopischen, magnetischen Eigenschaften und das Institut für Materialforschung (IMFAA) der Hochschule Aalen (HSA) als zweiter Projektpartner die mikroskopischen Eigenschaften wie z.B. Korngröße, Kristalltextur, Zusammensetzung und Domänenstruktur. Auf diese Weise werden Zusammenhänge zwischen den Verlustkomponenten und den Gefügeeigenschaften aufgedeckt, welche zur Verbesserung der Verlustmodelle verwendet werden. Gleichzeitig wird eine u. A. von KMU nutzbare Materialdatenbank mit magnetischen Eigenschaften und Gefügeeigenschaften aufgebaut.