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4. Versuchsvorbereitung
4.1
Durch eine Lamellierung des Eisenkerns lassen sich die Wirbelstromverluste erheblich
verringern. Je feiner die Lamellierung, je geringer die Induktion und je geringer die Frequenz
desto geringer sind auch die Wirbelstromverluste!
4.2
Um ein Stück Eisen zu entmagnetisieren, muss man eine sogenannte Koerzitivfeldstärke
aufbringen. Diese sorgt dann dafür, dass der vom Eisen ausgehende Restmagnetismus
verschwindet. Die Weiß`schen Bezirke sind danach wieder unterschiedlich orientiert und
somit nicht mehr magnetisch wirksam!
4.3
LI
NA
U
B
A   N
B
1  I 1  N  H Fe  l Fe
 2  I 2  N  H Fe  l Fe  H 0  l0
 2  1  ( I 2  I1 )  H Fe  l Fe  H 0  l0  H Fe  l Fe
I  N  H 0  l0
I  N
l0 
H0
4.4
V  H l
B
V 
l
0
V
l   0
B
400 Am 2
Vs
l
 1,256  10 6
1Vs
Am
l  0,5mm
4.5
I  N  H Fe  l Fe  H 0  l0
H0 
B0
0
 636942
I  N  1316,8 A
I  2,195 A
A
m
B0  0,8T
H Fe  120
A
m
 lt. Diagramm bei 0,8T
6. Auswertung
6.1 Berechnung des Luftspalts
B=f(U)
35,00
30,00
B/mT
25,00
Reihe1
Reihe2
Vermutung
Vermutung
20,00
15,00
10,00
5,00
0,00
1
2
3
4
5
6
7
U/V
Die erhaltenen Kurven stimmen mit unserer Vermutung bis auf vernachlässigbare
Abweichungen überein. Die Magnetische Flussdichte ist direkt proportional zur Spannung!
5.1.2
U/V
ohne Hallsonde
mit Hallsonde
I/mA
I/mA
B/mT
2,1
25
27
4,2
46
55
6,2
66
75
8,3
83
94
10,5
97
112
12,6
112
129
15,1
127
148
l in mm
3,2 0,4710000000
6,7 1,012298507
10,2 0,664941176
13,9 0,596374101
17,6 0,642272727
21,4 0,598654206
26 0,608676923
ohne Hallsonde
mit Hallsonde
I/mA
I/mA
B/mT
2,1
3,2
6
4,2
5,5
12
6,3
7,3
17
8,5
9
22
10,6
10,5
27
12,7
11,5
32
15,2
13
38
4,1
8,3
12,5
16,7
21
25,1
30,2
5.2.2
U/V
Luftspaltdicke unter Berücksichtigung aller Messwerte:
0,514653659
0,590168675
0,5847936
0,586634731
0,592114286
0,61549004
0,62384106
0,622mm
Dadurch dass wir bei den Messungen den Luftspalt nur an einer Stelle realisieren konnten und
der aufliegende Eisenblock schief lag, ist auch der berechnete Wert mit Vorsicht zu genießen.
Man kann allerdings davon ausgehen, dass er in einem akzeptablen Bereich liegt!
6.2 Massiver Eisenkern
6.2.1/6.2.2
grafische Darstellung der Messergebnisse
B=f(Vfe)
B(mT)
800
600
400
200
-2000
-1500
-1000
0
-500 -200 0
-400
500
1000
1500
2000
3000
4000
-600
-800
V(A)
B=f(V)
6.2.3
H Fe 
B=f(Vl)
IN
l Fe
B=f(H)
800
600
B/mT
400
200
-4000
-3000
-2000
0
-1000 -200 0
-400
-600
-800
H/A/m
B=f(H)
1000
2000
6.2.4
r 
B0
 0  H Fe
Neukurve
600
500
µr
400
300
Reihe1
200
100
0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
H/A/m
Abmagnetisieren
10000
8000
µr
6000
4000
2000
-4000
-3000
-2000
0
-1000 -2000 0
1000
2000
3000
4000
2000
3000
4000
H/A/m
Abmagnetisieren
Aufmagnetisieren
10000
8000
µr
6000
4000
2000
0
-4000
-3000
-2000
-1000 -2000 0
1000
H/A/m
Aufmagnetisieren
Der Graf der Neukurve entspricht ungefähr unseren Erwartungen. Die beiden anderen Kurven
überraschen allerdings mit teilweise negativem Verlauf! Dies darf aber nicht sein! Die
Ursache für dieses Problem liegt wahrscheinlich in der Berechnung der magnetischen
Durchflutung welche für diese einen Wert von (+)0 ergibt.
Würde man nur die Beträge der relativen Permeabilität betrachten, so würden unsere
Erwartungen erfüllt werden!
6.2.5
WHyst  V  ASchleife
durch Auszählen ergibt sich:
J
m3
 f  WHyst
W  650
PHyst
PHyst  32,5
kW
m3
f  50 Hz
- spezifische Hystereseverlustleistung
Versuchskern: V=0,0003222m³
kW
 0,0003222m 3
3
m
 10,47W
PHystV  32,5
PHystV
6.3 Lamellierter Eisenkern
6.3.1/6.3.2
B=f(V)
1500
1000
B/mT
500
0
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
-500
-1000
-1500
V/A
Hystereseschleife
Neukurve
Luftspaltgerade
1500
2000
6.3.3
Hystereseschleife des Eisens
1500
B/mT
1000
500
0
-3000
-2000
-1000
-500 0
1000
2000
3000
2500
3000
-1000
-1500
H/A/m
Hystereseschleife des Eisens
6.3.4
µr
µr Neukurve
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
500
1000
1500
2000
H/A/m
my Neukurve
Abmagnetisierung
10000
5000
µr
0
-3000
-2000
-1000
-5000 0
-10000
-15000
-20000
-25000
H/A/m
Abmagnetisierung
1000
2000
3000
Aufmagmetisieren
10000
0
-2000
-1000
0
-10000
1000
2000
µr
-3000
-20000
-30000
-40000
H/A/m
Aufmagmetisieren
Auch hier stellt sich das Problem der negativen Kurvenverläufe! Siehe 6.2.4.
6.3.5
Durch auszählen erhält man:
W  242,5
J
m3
spezifische Hystereseverlustleistung
PHyst  12,125
kW
m3
Verluste des Versuchskerns:
PHystV  WHyst  PHyst  V
PHystV  3,9W
3000