Pyörivän magneettivuon aiheuttamien tehohäviöiden mittaus sähköteräslevystä.

Abstract

Kiertomagnetoinnin, eli pyörivän magneettivuon, on havaittu aiheuttavan sähkökoneiden rautapiireissä käytetyissä sähköteräslevyissä merkittävästi vaihtovuota suuremman tehohäviön. Sähkökoneet suunnitellaan käyttäen vaihtovuomittaukseen perustuvia levymateriaalin tehohäviöarvoja, vaikka pyörivien sähkökoneiden rautapiireissä on alueita, joissa esiintyy pyörivä vuontiheysjakauma. Tämän johdosta rautahäviöiden tarkka laskeminen on vaikeaa. Työssä käsitellään rautaa magneettisena materiaalina, siinä muodostuvia tehohäviöitä vaihtovuolla sekä pyörivällä magneettivuolla sekä esitetään pyörivän magneettivuon aiheuttamien tehohäviöiden mittaukseen soveltuvat mittalaitteet ja laitteiden toiminnan perusta. Pyörivän magneettivuon aiheuttamat tehohäviöt määritetään sähkö- ja magneettikentänvoimakkuuden mittaukseen perustuvalla laitteistolla, joka suunniteltiin ja valmistettiin työn yhteydessä. Mittaukset suoritettiin kidesuuntaamattomille sähköteräksille M350-50A, M600-50A ja M800-50A. Mittaustulosten perusteella laitteistoa voidaan pitää toimivana.

Rotational magnetic flux distribution cause much larger iron losses in electrical steel sheets than alternating flux distribution according to several investigations. Rotational electrical machines are designed by using data given by the Epstein frame measurement even if there is a large area in stator back where the flux distribution is rotational. Due to that, the accurate calculation of the iron loss is difficult. This thesis deals with iron as a magnetic material. Iron losses are studied under rotational and alternating flux conditions. Measurement setups, capable to measure rotational losses are presented, and also the theory of those apparatus is studied. A pilot apparatus is designed and losses are measured by using field metric method for non-oriented fully processed steel grades M350-50A, M600-50A and M800-50A. According to results, apparatus is functional.