Modellierung der Orthogonalen Magnetisierung auf Basis empirischer Materialuntersuchungen [article]

Ilka Elisa Marie Schulz, Siqi Lin, University, My
2020
Im Laufe der vergangenen Jahre wurde umfangreicher Aufwand in die Forschung an leistungselektronischen Schaltungen und ihren Elementen investiert, um Leistung, elektrische Spannung und Taktfrequenz zu erhöhen und gleichzeitig das Bauvolumen und den Materialaufwand zu verringern. Es hat sich ein Optimierungswettlauf ergeben, bei dem Leistungshalbleiter die Schaltungen mit zuvor ungeahnten Frequenzen betreiben. Dabei wurde allerdings das Offensichtliche übersehen: leistungselektronische
more » ... tronische Schaltungen bestehen nicht nur aus Halbleitern, sondern auch aus passiven Komponenten, insbesondere Induktivitäten und Transformatoren. Die für die Auslegung von moderner Leistungselektronik obligatorische ganzheitliche Betrachtung einer Schaltung stößt derzeit an die Grenzen der physikalischen Beschreibungsmöglichkeiten für magnetische Komponenten, bspw. Induktivitäten. Die Beteiligung an der Forschung ist international extrem dünn und es mangelt an grundlegenden(!) Modellen zur Beschreibung des Zusammenhang zwischen magnetischen Feldstärken und Flussdichten. Dieser Mangel ist nicht überraschend: bei den üblichen Anwendungen von magnetischen Komponenten handelt es sich um Induktivitäten und Transformatoren. Bei beiden lassen sich starke Vereinfachungen treffen, insbesondere ist die räumliche Orientierung des Magnetfeldes zeitlich konstant. Die Bedingung zur Vereinfachung und die Beschränkung auf lediglich diese beiden Arten von Komponenten sind weder physikalisch bedingt, noch sind sie technisch sinnvoll. Es sind zahlreiche weitere Anwendungen mit magnetischen Feldern denkbar, welche in dieser Arbeit nur angerissen werden (siehe Abschnitt 1.5, S 49). Denn bevor Erfindungen mit magnetischen Aufbauten gemacht werden, bedarf es einer Theorie zur Beschreibung solcher. Während der Bearbeitungszeit der vorliegenden Masterarbeit haben einige Wissenschaftler vom KDEE-EVS der Universität Kassel, der Prüfer der Arbeit und die Autorin gemeinsam eine Recherche zum Stand der Wissenschaft durchgeführt, wobei zwar einige Ansätze und sogar Umsetzu [...]
doi:10.15488/10075 fatcat:5uqaem63lnecvbml5r44ku2z7q