Details

Razvoj merilnega mesta za karakterizacijo magnetnih lastnosti mehkomagnetnih toroidnih vzorcev
ID TURK, MARTIN (Author), ID Miljavec, Damijan (Mentor) More about this mentor... This link opens in a new window

.pdfPDF - Presentation file, Download (9,46 MB)
MD5: 3710187EBD1AFB35178801F449AC6D7D

Abstract
V magistrskem delu je predstavljeno merilno mesto za določanje magnetnih lastnosti mehkomagnetnih toroidnih vzorcev. V prvem delu je podano teoretično ozadje magnetnih materialov ter procesa magnetizacije feromagnetnih snovi. Temu sledi opis merilnih metod za določanje magnetnih lastnosti mehkomagnetnih materialov, kot jih opredeljuje mednarodna serija standardov IEC 60404. V eksperimentalnem delu je podrobno predstavljeno merilno mesto. Toroidni vzorec ima dve navitji in predstavlja transformator v prostem teku. Da se zagotovi ponovljivost in primerljivost rezultatov, mora imeti časovni potek magnetnega polja v jedru ustrezno obliko. V ta namen naprava MicroLabBox zajema časovna poteka sekundarne napetosti in primarnega toka, saj podajata vpogled v časovna poteka gostote magnetnega pretoka in magnetne poljske jakosti. Na podlagi teh meritev in želene oblike signalov PI regulator uravnava izhodni signal. Merilno mesto omogoča regulacijo sinusnega časovnega poteka sekundarne napetosti ali primarnega toka. Ta potek se lahko s prištevanjem višjih harmonskih komponent tudi poljubno oblikuje. Grafični vmesnik prikazuje stanje merilnega mesta ter omogoča nastavljanje parametrov regulatorja in referenčnega signala. Zaradi omejitev, ki jih ima MicroLabBox pri izvajanju meritev, se zajem merilnih podatkov z višjo ločljivostjo izvaja z zunanjo merilno napravo. Delovanje merilnega mesta je v zadnjem delu magistrske naloge prikazano na primeru karakterizacije magnetnih izgub različnih območij statorske lamele, ki se zaradi obdelave materiala lahko razlikujejo. Proces valjanja povzroča mehanske obremenitve, ki vodijo v magnetno anizotropijo materiala, medtem ko rezanje materiala z izsekavanjem ali laserjem na robovih poškoduje kristalno strukturo – lokalno poslabša magnetne lastnosti. Ta učinek je izrazitejši v ožjih delih lamele. Z merilnim mestom, ki omogoča meritve toroidov različnih širin pri poljubnih magnetnih razmerah, je zato mogoče doseči natančnejšo karakterizacijo izgub.

Language:Slovenian
Keywords:MicroLabBox, toroidna metoda, napetostno vodenje, tokovno vodenje, višji harmoniki, karakterizacija specifičnih magnetnih izgub
Work type:Master's thesis/paper
Typology:2.09 - Master's Thesis
Organization:FE - Faculty of Electrical Engineering
Year:2025
PID:20.500.12556/RUL-173311 This link opens in a new window
COBISS.SI-ID:257075715 This link opens in a new window
Publication date in RUL:15.09.2025
Views:152
Downloads:30
Metadata:XML DC-XML DC-RDF
:
Copy citation
Share:Bookmark and Share

Secondary language

Language:English
Title:Development of a measuring set-up for the magnetic properties characterization of soft-magnetic toroidal samples
Abstract:
This master’s thesis presents a measurement setup for determining the magnetic properties of soft magnetic toroidal samples. The first part provides the theoretical background on magnetic materials and the magnetization process in ferromagnetic materials. This is followed by a description of measurement methods for soft magnetic materials as defined by the IEC 60404 international standards series. The experimental part details the measurement setup. The toroidal sample has two windings and operates as an open-circuit transformer. To ensure repeatability and comparability of the results, the magnetic field in the core must have an appropriate time-domain waveform. For this purpose, the MicroLabBox acquires the time-domain waveforms of the secondary voltage and the primary current, from which the waveforms of magnetic flux density and magnetic field strength are determined. Based on these measurements and the desired waveform, a PI controller regulates the output signal. The setup enables closed-loop control to maintain a sinusoidal waveform of either the secondary voltage or the primary current. Higher harmonics can be superimposed to synthesize arbitrary periodic waveforms. A graphical user interface displays the status of the setup and allows tuning of the controller parameters and the reference signal. Due to the MicroLabBox’s constraints on data export, high-resolution data acquisition is performed using an external data acquisition device. The operation of the setup is demonstrated by characterizing core losses in different regions of a stator lamination, which may differ due to material processing. Rolling induces mechanical stresses that lead to magnetic anisotropy, whereas punching or laser cutting damages the crystal structure at the edges, locally degrading magnetic properties. This effect is more pronounced in narrower parts of the lamination. The setup supports measurements on toroids of various widths under a wide range of magnetic conditions, enabling more accurate loss characterization.

Keywords:MicroLabBox, toroidal method, voltage control, current control, higher harmonics, characterization of specific magnetic losses

Similar documents

Similar works from RUL:
Similar works from other Slovenian collections:

Back