Einfluss von Vormagnetisierungen auf das Schirmungsverhalten magnetischer Abschirmungen im niederfrequenten Bereich

Conference: EMV 2006 - Internationale Fachmesse und Kongress für Elektromagnetische Verträglichkeit
03/07/2006 - 03/09/2006 at Düsseldorf, Germany

Proceedings: EMV 2006

Pages: 8Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Binner, Andreas; Gonschorek, Karl-Heinz (Professur und Laboratorium für Theoretische Elektrotechnik und EMV, Elektrotechnisches Institut, TU Dresden, Mommsenstraße 13, 01062 Dresden)

Abstract:
Eine gute Schirmung magnetischer Felder im niederfrequenten Bereich erfordert bekanntlich Magnetwerkstoffe, die eine extrem hohe Permeabilität aufweisen. Für diesen Zweck kommen in der Regel Ni-Fe-Legierungen, auch bekannt als Μ-Metall, zum Einsatz, deren Permeabilitätswerte bei optimaler Aussteuerung der B-H-Kennlinie im Bereich von μ r ˜ 105 liegen können. Da es durch die Umleitung des Magnetfeldes vom Querschnitt des abzuschirmenden Gebietes auf die dünne Schirmwand zu einer Konzentration des Magnetflusses und damit zu relativ hohen Werten der magnetischen Flussdichte im Schirm kommen kann, sollte das Schirmmaterial gleichzeitig eine hohe Sättigungsinduktion BS haben. Diese Forderung erfüllen die erwähnten Legierungen nicht, da sie schon bei Werten von deutlich unter 1 T gesättigt sind, und damit ihre guten magnetischen Eigenschaften verlieren. Bezüglich hoher BS-Werte wäre z.B. Dynamoblech wesentlich günstiger, das aber wiederum schlechtere Permeabilitäten aufweist. Eine Kombination beider Materialien in einem Doppelschirm kann zu einer wesentlichen Verbesserung der Schirmungseigenschaften führen und eröffnet zudem Möglichkeiten, das Verhalten optimal auf die Einsatzbedingungen abzustimmen. Ziel des vorliegenden Beitrages ist es, den Einfluss einer Vormagnetisierung auf den Schirmfaktor eines magnetischen Doppelschirms aus Dynamoblech und Μ-Metall zu untersuchen. Als Parameter werden die Koerzitivfeldstärke des aufmagnetisierten Dynamobleches und der Abstand der Teilschirme variiert. Zur Berechnung wird die Finite-Element-Methode (FEM) verwendet, da diese zur Berücksichtigung auch stark nichtlinearer magnetischer Materialeigenschaften besonders gut geeignet ist. Zum Einsatz kommt das FE-Programm ANSYS(R). Die Ergebnisse liegen als Abhängigkeiten des Schirmfaktors von der Vormagnetisierung und von der Schirmgeometrie vor.