MAGNETWERKSTOFFE UND SYSTEME

Transkript

1 MAGNETWERKSTOFFE UND SYSTEME SEKELS GmbH Ihr Spezialist für magnetische Felder, magnetische Werkstoffe, Magnetsysteme und magnetische Abschirmungen von der Beratung bis zur Lieferung von fertigen Bauteilen und Systemen

2 Inhalt SEKELS GmbH Nanokristalline Ringbandkerne Nanokristalline Schnittbandkerne Amorphe Ringbandkerne Amorphe Schnittbandkerne Kernbleche und Blechpakete Kundenspezifische Bandkerne und Blechpakete Induktive Bauelemente Magnetische Halbzeuge Magnetische Abschirmungen Messsysteme und Dienstleistungen Magnetsysteme Magnetfeldindikatoren MFI Wärmebehandlung von Halbzeugen und Teilen MFA-110 Mess- und Analysesystem für Magnetfelder Begriffe Tabellen Hinweise zur Sachnummer

3 Kompetente Distribution und kundenspezifische Lösungen Die SEKELS GmbH entwickelt, fertigt und handelt hochwertige magnetische Produkte. Magnetische Abschirmungen Magnetsysteme Messsysteme/Dienstleistungen Fachhändler Vacuumschmelze GmbH & Co. KG VITROPERM & VITROVAC Ringbandkerne VITROPERM stromkompensierte Drosseln Stromsensoren, Stromwandler Leistungs-/Impulsübertrager MUMETALL, PERMENORM, CRYOPERM, VACOFLUX, TRAFOPERM, Kernbleche, Blechpakete, Halbzeuge VACODYM und VACOMAX Dauermagnete Weichmagnetische Bänder, Stangen, Tafeln, Zuschnitte Amorphe Schnittbandkerne Kundenspezifische amorphe und nanokristalline Ring- und Schnittbandkerne Kundenspezifische Drosseln und Übertrager Wir bieten: Umfangreiche Lagerhaltung von Kernen, Bauelementen und Halbzeugen Kompetente Beratung im Vorfeld Dimensionierung, FEM-Simulation, Messungen Werkstoffbearbeitung, Bauelement- und Systemfertigung Magnetische Wärmebehandlung Werkstoffuntersuchung, Grundlagenentwicklung, Systementwicklung Mess- und Entwicklungsdienstleistungen Die SEKELS GmbH entwickelt, fertigt und handelt technische Produkte im Umfeld des Magnetismus. Mit ca. 25 Mitarbeitern (darunter mehr als die Hälfte Physiker und Ingenieure) bedient SEKELS derzeit über 600 Kunden weltweit. Als Fachhändler für die Produktlinien der VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG bietet SEKELS seinen Kunden sowohl eine umfangreiche Lagerhaltung als auch eine ausführliche technische Beratung. Wir entwickeln, konstruieren und fertigen kundenspezifische Lösungen von Kernblechen und Blechpaketen, magnetischen Abschirmungen und Abschirmsystemen, induktiven Bauelementen und Magnetsystemen vom Prototyp bis zur Serienlieferung. 3

4 Nanokristalline Ringbandkerne Nanokristalline VITROPERM - Legierungen zeichnen sich durch exzellente weichmagnetische Eigenschaften in einem weiten Temperaturbereich aus. Werkstoffdaten VITROPERM Nanokristalline Legierungen werden mit Hilfe der Rascherstarrungstechnologie als dünne Bänder in einem Schritt in ihrer Enddicke von ca. 20 µm hergestellt. Höchste Permeabilitäten Hohe Sättigungsinduktion Weiter Temperaturbereich Niedrige Verluste Lineare Hystereseschleife Nanokristalline Kerne werden in Standardabmessungen mit Außendurchmessern von ca. 10 mm bis 200 mm in anwendungsspezifischen Magnetqualitäten, entweder im Kunststoffschutztrog (Fix 022) oder mit Epoxidharzfixierung (Fix 350), angeboten (siehe Standard-Typen liefern wir meist ab Lager. Kundenspezifische Abmessungen, auch als Rechteck- oder Schnittbandkern, sind auf Anfrage möglich. Wir haben über 25 Jahre Erfahrung mit amorphen und nanokristallinen Kernen und beraten Sie gerne. Sättigungsinduktion B s [T] 1,2 Curie-Temperatur T c [ C] 600 Magnetostriktion λ s [ppm] < 0,5 Spez. elektrischer Widerstand ρ el [µωm] 1,2 Dichte ρ [g/cm 3 ] 7,35 Relative Permeabilität µ r [bei 10kHz] Ummagnetisierungsverluste (0,3 T; 100 khz) P Fe [W/kg] 80 Obere Anwendungstemperatur T + [ C] 120 Wir führen Typenkerne ab Lager für: Stromkompensierte Drosseln Leistungsübertrager Impulsübertrager Stromwandler Transduktordrosseln Spikeblocker Kerne HINWEIS: Standardreihen s. S. 22 ff Untere Anwendungstemperatur T [ C] 40 4 Magnetisierungskurven Permeabilität

5 Nanokristalline Schnittbandkerne Nanokristalline Schnittbandkerne haben im Vergleich zu amorphen Schnittbandkernen deutlich niedrigere Verluste und zeichnen sich durch eine sehr geringe Geräuschentwicklung aus. Anwendungsgebiete sind Leistungsübertrager in Umrichtern oder getakteten Stromversorgungen höherer Leistung, Schweißumrichtern oder Umrichtern für die induktive Erwärmung. Vorteile nanokristalliner Schnittbandkerne sind sehr niedrige Ummagnetisierungsverluste, eine hohe Sättigungsinduktion sowie ein geringer Geräuschpegel bei Betrieb im hörbaren Bereich durch die niedrige Magnetostriktion. Verluste [W/kg] SiFe 6,5 % (0,05 mm) Fe-amorph Nanokristallin Frequenz [khz] VAC-Produkt Masse Eisenquerschnitt Mittlerer Eisenweg Grenzmaße (für 2 U-förmige Kernhälften) A Fe I Fe a (Länge) b (Breite) e (Fensterlänge) g (Fensterbreite) c (Schenkelbreite) f (Höhe) T [g] [cm 2 ] [cm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] L2083-W ,8 18,2 83,7 48,4 50, ,8 26,6 L2130-W ,5 28, ,7 26,6 L2198-W ,3 43, ,6 21,6 L2157-W ,4 34,2 157, ,6 26,6 L2157-W ,2 34,2 157, ,6 31,6 L2198-W ,95 43, ,6 31,6 5

6 Amorphe Ringbandkerne Amorphe Legierungen haben eine ungeordnete atomare Struktur ohne kristalline Bereiche ( Körner ) und Korngrenzen. Dadurch haben sie gute Voraussetzungen für weichmagnetisches Verhalten, da Störeinflüsse wie Kristallanisotropie und Korngrenzen-Pinning entfallen. Zum Einstellen des (metastabilen) amorphen Zustands sind selbst bei den geeigneten Legierungen Abkühlraten von 1 Million Kelvin pro Sekunde notwendig. Dies gelingt mit Hilfe von Rascherstarrungstechnologien, bei denen die Schmelze durch eine Keramikdüse auf ein schnell rotierendes wassergekühltes Kupferrad gepresst wird. Die Bänder werden zu Ring- oder Schnittbandkernen weiterverarbeitet. Zum Abbau der inneren Spannungen sowie zur Einstellung spezieller Hystereseschleifen erfolgt i. d. R. eine Wärmebehandlung unterhalb der Kristallisationstemperatur. Diese liegt mit ca. 500 C bei den meisten Legierungen in einem für viele industrielle Anwendungen sicheren Bereich. Schmelze C Keramikdüse Abkühlrate: K/s Amorphes Band: ~ 20 µm ~ 100 km/h Co-Basislegierungen VITROVAC mit extrem geringer Magnetostriktion Fe-Basislegierungen mit hoher Sättigungsinduktion und attraktiven Kosten Wir führen Typenkerne ab Lager für: Transduktordrosseln Sonderanwendungen Sonderabmessungen gerne auf Anfrage. 6 VITROVAC 6025Z VITROVAC 6030F Sättigungsinduktion B s [T] 0,58 0,82 1,56 Curietemperatur T c [ C] Magnetostriktion λ s [ppm] < 0,2 < 0,2 27 Spez. elektrischer Widerstand ρ el [µωm] 1,4 1,3 1,3 Dichte ρ [g/cm3 ] 7,7 7,75 7,18 Relative Permeabilität µ r [bei 10kHz] Ummagnetisierungsverluste (0,3 T; 100 khz) P Fe [W/kg] Obere Anwendungstemperatur T + [ C] Untere Anwendungstemperatur T [ C] Fe-Basis amorph

7 Amorphe Schnittbandkerne Schnittbandkerne aus amorphen Fe-Basis-Legierungen bieten eine interessante Kombination von hoher Sättigungsinduktion mit niedrigen Verlusten. Sie eignen sich daher insbesondere für Drosseln in Leistungsanwendungen. Amorphe Fe-Basislegierungen werden in Form von ca. 20 µm dicken Folien in Bandbreiten bis ca. 200 mm hergestellt. Wegen der relativ hohen Magnetostriktion erreichen sie nicht die exzellenten magnetischen Eigenschaften der nanokristallinen Legierungen, punkten aber mit einer höheren Sättigungsinduktion und niedrigeren Kosten. Hauptanwendung für Schnittbandkerne sind Leistungsdrosseln im Bereich > 10 A bei ca khz. Die niedrigen Verluste ermöglichen die Auslegung von volumenoptimierten Drosseln auch bei höheren Stromrippeln. B(H) ohne und mit verschiedenen Luftspalten Typische B(H)-Kennlinien von amorphen Schnittbandkernen Werkstoffdaten Fe-amorph Wir bieten Vorzugstypen der amerikanischen AMCC Typenreihe sowie kundenspezifische Abmessungen an. AMCC 125 mit Luftspalt 0,06 mm... 1,5 mm Sättigungsinduktion B s [T] 1,56 Curietemperatur T c [ C] 399 Magnetostriktion λ s [ppm] 27 Spez. elektrischer Widerstand ρ el [µωm] 1,3 Dichte ρ [g/cm3 ] 7,18 Füllfaktor FF [%] 82 Ummagnetisierungsverluste (0,1 T; 25 khz) Ummagnetisierungsverluste (0,2 T; 50 khz) P Fe [W/kg] ca. 15 P Fe [W/kg] ca. 300 Obere Anwendungstemperatur T [ C] ca. 150 Effektive Permeabilität für verschiedene Luftspalte HINWEIS: Nähere Informationen über amorphe Schnittbandkerne (z. B. Typen, Bauelement-Dimensionierung etc.) finden Sie in der SEKELS-Broschüre Amorphe Schnittbandkerne. Sie finden diese Broschüre auch auf unserer Homepage. 7

8 Kernbleche und Blechpakete NiFe-Legierungen sind erste Wahl bei hohen Anforderungen an Permeabilität, Ummagnetisierungsverlusten oder z. B. dem Klirrfaktor. Kernbleche sind nach IEC in einer Vielzahl von Typen und Typenreihen genormt. Sie werden durch Stanzen aus den entsprechenden Vormaterialien hergestellt und anschließend einer Wärmebehandlung zur Optimierung der magnetischen Eigenschaften unterzogen. Die dabei entstehende dünne Oxidschicht ist in der Regel für die gegenseitige Isolation ausreichend. Besonders bei geringen Banddicken ist auf sorgfältige Handhabung zu achten, um die magnetischen Eigenschaften nicht durch elastische Verspannungen oder plastische Verformung zu reduzieren. Neben den DIN-Typen bieten wir Schnitte und Blechpakete in Sonderabmessungen an, auch aus CoFe (VACOFLUX ) oder SiFe (TRAFOPERM ). Wir entwickeln, dimensionieren und fertigen nach den individuellen Wünschen unserer Kunden, von Prototypen bis zu Serienstückzahlen. Blechpakete sind nach IEC in einer Vielzahl von Typen und Typenreihen genormt. Besonders vorteilhaft sind die aus EE-Kernblechen zusammengesetzten EK-Typen mit quadratischer Grundfläche und quadratischem Querschnitt des Mittelstegs. Das Verhältnis des gesamten Kern-Querschnitts zur Wickelfläche (Wickelraum) beträgt 1:1,55. Alle EK-Typen sind geometrisch ähnlich aufgebaut. Blechpakete werden mit verschiedenen Luftspalten bzw. A L -Werten angeboten oder ohne Luftspalt plangeschliffen mit einem Mindest-A L -Wert (s. auch S ). Werkstoffeigenschaften weichmagnetischer Legierungen für Blechpakete Legierung Zusammensetzung µ r H c, stat B s T c Dichte (0,4 A/m, 50 Hz) [A/m] [T] [ C] [g/cm 3 ] VACOPERM % NiFe ca , ,7 MUMETALL 80 % NiFe ca , ,7 PERMENORM 5000 H2 50 % NiFe ca , ,25 TRAFOPERM N2 3 % SiFe ca (1,2 A/m) 25 2, ,65 8

9 Kundenspezifische Bandkerne und Blechpakete Bei kleinen und mittleren Stückzahlen sind Standardkerne immer die kostengünstigste Lösung. Falls das nicht möglich ist, gibt es die Option kundenspezifisch. Für optimale Lösungen spielen die spezifischen Besonderheiten der magnetischen Werkstoffe eine wichtige Rolle. Bandkerne sind aus dünnen weichmagnetischen Bändern oder Folien gewickelte Kerne. Übliche Kerntypen sind Ring- oder Ovalbandkerne sowie Schnittbandkerne. Blechpakete werden aus gestanzten oder gelaserten Teilen geklebt oder stanzpaketiert. Magnetische und geometrische Anforderungen (Festigkeit, Toleranzen) sowie die gewünschte Flussführung entscheiden über die Auswahl der Fertigungsmethode. Bei der Herstellung sind vielfältige Wechselwirkungen zwischen magnetischen Eigenschaften, mechanischer Beanspruchung des Werkstoffes sowie mechanischer Festigkeit und geometrischen Toleranzen zu beachten. Die weltweit am weitesten verbreiteten Werkstoffe sind SiFe-Legierungen (Transformatorbleche, Dynamolegierungen). Für Sonderkerne wird oft auf geringere Banddicken wie z. B. 0,2 mm oder 0,1 mm zurückgegriffen. Für höhere Frequenzen bieten sich amorphe Metalle (z. B. METGLAS) an. Sonderkerne sind bis zu Abmessungen > 1 m möglich, in einer maximalen Bandbreite von ca. 200 mm. 9

10 Für Anwendungen mit besonders hohen Anforderungen können nanokristalline Legierungen (VITROPERM ) eingesetzt werden. Der Werkstoff benötigt einigen Bearbeitungsaufwand und ist teurer im Vergleich zu den vorher genannten, punktet aber mit exzellenten magnetischen Eigenschaften. Für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Sättigungsinduktion stehen CoFe-Legierungen wie VA- COFLUX 50 oder VACODUR 49 zur Verfügung. Die Anwendungen für Bandkerne aus NiFe-Legierungen sind stark zurückgegangen, da meist amorphe oder nanokristalline Legierungen mit sehr ähnlichen Eigenschaften eingesetzt werden können. Sie stehen für Spezialanwendungen aber weiterhin zur Verfügung, z. B. besonders verlustarme Rotoren/Statoren. Wir fertigen: kundenspezifische Blechpakete (SiFe, VACOFLUX 50, MUMETALL, PERMENORM ) kundenspezifische Ring- und Schnittbandkerne (SiFe, amorphe und nanokristalline Legierungen, MUMETALL, PERMENORM, SEKAPERM, MEGAPERM ) Wir bieten Ihnen: Ersatzkerne für abgekündigte Produkte Redesign-Empfehlungen bei preislich oder technisch anspruchsvollen Bauelementen Herstellung von Sonderabmessungen Wir verfügen über eine langjährige Erfahrung mit allen weichmagnetischen Bandkernen/Blechpaketen und unterstützen Sie bei der Ausarbeitung der optimalen Lösung. 10

11 Induktive Bauelemente VAC Wir sind Vertragshändler für die Qualitätsprodukte der VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG (VAC). Die Bauelemente der VAC zeichnen sich durch moderne Legierungen, hohen Wirkungsgrad und kleine Bauformen aus. Die Fertigung erfolgt auf hohem Qualitätsniveau in Osteuropa und Asien. Die Hauptanwendungen liegen bei regenerativen Energieversorgungssystemen, Automotive, Maschinenbau, Medizintechnik etc. Die Schwerpunkte sind: Stromkompensierte Drosseln mit nanokristallinen Kernen Aktive Stromsensoren Präzisions-Stromwandler mit amorphen und nanokristallinen Kernen Leistungs- und Impulsübertrager Lineare und sättigbare Drosseln Umfangreiche Typenreihen finden Sie unter Wir kennen die Produkte und Anwendungen und stehen Ihnen für die Anwendungsberatung und Auswahl des passenden Typenelements sehr gerne zur Verfügung. 11

12 Magnetische Halbzeuge Darunter verstehen wir Folien, Tafeln, Stangen und Zuschnitte aus metallischen weichmagnetischen Legierungen wie MUMETALL, PERMENORM, VACOFLUX, Magneteisen, SiFe und mehr. Hauptanwendungen für magnetische Halbzeuge sind Abschirmungen und Magnetsysteme (s. auch die entsprechenden Kapitel in dieser Broschüre). Wir bevorraten eine große Palette an Legierungen und Abmessungen in verschiedenen Zuständen (hart, tiefziehfähig etc.). Sie bekommen von uns komplette Tafeln, Bänder in Ihrer Wunschbreite, Stangen in Ihrer Wunschlänge oder kundenspezifische Zuschnitte, z. B. per Laserschnitt. Sie können selbstverständlich auch bearbeitete Teile nach Zeichnung von uns beziehen, inklusive der notwendigen magnetischen Wärmebehandlung. Typische magnetische Eigenschaften nach Wärmebehandlung µ r bei 0,4 A/m Legierungen Zusammensetzung µ r H c, stat B s T c Dichte ρ el * µ r bei 4 A/m (statisch) [A/m] [T] [ C] [g/cm 3 ] [µωm] ** bei 4,2 K oder 77 K ähnliche Eigenschaften wie MUMETALL bei Raumtem-peratur MUMETALL 80 % NiFe , ,7 0,55 CRYOPERM % NiFe ** ** ** 430 8,7 0,35 PERMENORM 5000 H2 50 % NiFe , ,25 0,45 Magneteisen 99,9 % Fe 500 * 80 2, ,86 0,107 VACOFLUX % CoFe * 200 2, ,12 0,44 VITROVAC 6025X 80 % Co , ,7 1,35 Silizium-Eisen 97 % Fe * 20 2, ,65 0,40 Typische Abmessungen von magnetischen Halbzeugen Produkt Dicke/ Durchmesser Breite Länge Legierung [mm] [mm] [mm] Zus. Information *** kleinere Abmessungen auf Anfrage Tafeln/Zuschnitte 0, *** *** Bänder & Folien (kristallin) MUMETALL PERMENORM 5000 H2 Magneteisen 0,05 0,1 640 *** Nach Wunsch MUMETALL PERMENORM CRYOPERM 10 Folien (amorph) ~ 0,02 2,5 50 Nach Wunsch VITROVAC 6025X 12 Stangen *** MUMETALL VACOFLUX 50 PERMENORM 5000 H2 Magneteisen

13 Magnetische Abschirmungen Magnetfeldschirmungen beruhen auf dem Prinzip der Feldumleitung mittels magnetisch leitfähiger Materialien. Typische Anwendungen für magnetische Schirmungen reichen von Gleichfeldern (Erdmagnetfeld, industrielle Gleichstromleitungen, Kernspintomographie, ) über 16 2/3 Hz (Bahntechnik), Hz (Netzfrequenzen) bis in den Bereich von 91 khz (z. B. zur Einhaltung der Arbeitsschutzgrenzwerte nach BGV B11). Für höhere Frequenzen werden (zusätzliche) Leitfähigkeitsschirme eingesetzt. Die zu schirmenden Quellfeldstärken reichen über mehrere Größenordnungen, vom nt- bis in den mt- Bereich. Abschirmprobleme sind sehr vielfältig, entsprechend reichen die Lösungen von einfachen Maßnahmen mit Standardteilen wie Abschirmfolien oder Abschirmbechern, bis zu komplizierten, maßgeschneiderten Gehäusen oder Kammern in Mehrlagentechnik und z. T. zusätzlichen Feldhomogenisierungsmaßnahmen. Für komplexere Abschirmprobleme ist der Einsatz von 2D oder 3D FEM-Programmen unerlässlich und reduziert bei richtiger Anwendung den experimentellen Aufwand deutlich. Wichtig sind die Kenntnis der Grenzen der Simulation sowie der Praxisbedingungen wie Materialstreuungen, die Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften durch die mechanische Bearbeitung oder ganz trivial Maßhaltigkeitsprobleme nach der magnetischen Wärmebehandlung. Die SEKELS GmbH verfügt über eine jahrelange Erfahrung mit einer umfassenden Kenntnis der theoretischen und praktischen Lösungsansätze. Wir vermessen vor Ort oder in unserem Labor, legen die optimale Geometrie sowie den optimalen Werkstoff fest und fertigen von Prototypen bis zur Serie, inklusive der notwendigen magnetischen Schlussglühung. 13

14 Messsysteme und Dienstleistungen Die SEKELS GmbH verfügt über Anlagen zur Erzeugung von homogenen magnetischen Feldern in einem großen Volumen. Moderne 2D und 3D FEM-Simulationsprogramme stellen eine sehr flexible Möglichkeit zur rechnerischen Lösung elektromagnetischer Problemstellungen dar. Allerdings sind Einflüsse wie Materialstreuungen, Veränderungen der magnetischen Eigenschaften durch die mechanische Bearbeitung und Maßhaltigkeitsprobleme nach der Wärmebehandlung mit diesen Programmen nur sehr schwer zu berücksichtigen. Zusätzliche Messungen sind daher oft notwendig, um bezüglich der Wirksamkeit von Abschirmmaßnahmen ausreichende Sicherheit zu erlangen. Für die Ergänzung und Optimierung des theoretischen Ansatzes sowie zur Qualitätskontrolle setzen wir Helmholtz-Spulen mit Durchmessern bis zu 2 m ein. Sie dienen zur Messung des Schirmfaktors von statischen und niederfrequenten magnetischen Abschirmungen und Abschirmsystemen. Eine weitere Anwendung sind Störeinfluss-Prüfungen, z. B. von elektronischen Geräten auf Störstrahlung oder Störfestigkeit. Die Anlagen werden für eigene Entwicklungstätigkeiten und zur Qualitätssicherung genutzt, stehen jedoch auch für Messdienstleistungen zur Verfügung. Leistungsdaten der SEKELS- Spulensysteme: Spulensystem mm mm 300 mm Hochfeldspule Frequenzbereich DC und 0, Hz DC und 0, Hz DC Amplitudenbereich 7,74 mt (DC) 0,08 mt (2 000 Hz) 3,34 mt (DC) 0,05 mt (2 000 Hz) Nennwert: 40 mt (kurzfristig: 77 mt) Unsere Helmholtzsysteme bieten ein starkes homogenes Feld in einem großen Raum. Die Messungen erfolgen rechnergesteuert in einem weiten Frequenz- und Amplitudenbereich mit hoher örtlicher Auflösung mit bis zu 40 Kanälen. Für die Erfassung der Felder stehen verschiedene Sensortypen zur Verfügung (Fluxgate-, Hall- und Luftspulenprinzip, lineare und 3D-Sensoren). 14

15 Magnetsysteme Als Magnetsysteme bezeichnet man Vorrichtungen, die mittels magnetisch-elektrischer Gesetzmäßigkeiten physikalische Größen (z. B. Strom) in andere physikalische Größen (z. B. Kraft) umwandeln. Die Auslegung von komplizierteren Magnetsystemen ist meist eine Mischung aus Berechnung (z. B. mit FEM- Programmen), Erfahrung und iterativer experimenteller Annäherung. Neben der eigentlichen elektromagnetischen Problematik spielen Fragen der Umgebungsbedingungen, Werkstoffeigenschaften und Verbindungstechniken eine wichtige Rolle. Ein professioneller Ansatz reduziert deutlich den Entwicklungsaufwand und ermöglicht technisch und wirtschaftlich optimale Lösungen. Die SEKELS GmbH verfügt über eine langjährige Erfahrung in Theorie und Praxis auf den Gebieten Systemtechnik, Werkstoffe und Verbindungstechniken. Wir dimensionieren, konstruieren und fertigen sowohl Prototypen als auch in Serie. Wir bieten: Kompetente Beratung im Vorfeld Berechnung, FEM-Simulation Prototyping, Testläufe, Messungen Umfangreiche Kenntnisse der magnetischen Werkstoffe und ihrer Bearbeitung Entwicklungserfahrung für Magnetsysteme, die unter schwierigen Umgebungsbedingungen arbeiten (Temperatur, Feuchtigkeit etc.) Unsere Kompetenzfelder: Magnetkreise für Sensoren und Aktuatoren Permanentmagnetische Erregersysteme von Motoren Wirbelstrom-, Hysterese- und Permanentmagnetkupplungen Magnetkreise zur Teilchenablenkung, -fokussierung oder -beschleunigung Haft-, Brems- und Schreibsysteme Optimierte Stromsteller für schnellschaltende Systeme Magnetische Abschirmungen, Kennlinienund Streufeldmessungen Beratung und Konzipierung magnetischer Prüfund Messtechnik Felderzeugungssysteme für technische und wissenschaftliche Anwendungen 15

16 Magnetfeldindikatoren MFI MFI sind passive Indikatoren, die bei Überschreitung von bestimmten magnetischen Feldstärken ihre Farbe/Struktur irreversibel verändern. Sie können z. B. zum Nachweis von (ungesetzlichen) Manipulationsversuchen mit Dauermagneten eingesetzt werden. Mit einer Abmessung von 29 x 11 x 1,5 mm können die Indikatoren entweder außen oder hinter Glas auf die zu schützende Einheit geklebt werden. Die Veränderung der Farbe oder Struktur findet bei nur leichter Überschreitung der Grenzfeldstärke in ca. 30 Sekunden statt, bei starker Überschreitung sofort. Diese Veränderung ist irreversibel und kann durch optische Begutachtung zweifelsfrei festgestellt werden. Neben dem psychologischen und tatsächlichen Schutz von verschiedenen Zählern (Elektrizität, Wasser, Gas) sind weitere Anwendungen denkbar, z. B. auch der Nachweis, ob Personen bestimmten Feldstärken (magnetische Gleichfelder) ausgesetzt waren. Indikatoren mit Grenzfeldstärke 10 ka/m reagieren schon auf relativ schwache Felder, wie sie z. B. von Ferritmagneten in ei- nigem Abstand erzeugt werden. Für das Ansprechen der Indikatoren mit Grenzfeldstärke 280 ka/m sind Feldstärken notwendig, die nur mit starken Industriemagneten erzeugt werden können. Passiver Indikator ohne bewegliche Teile, keine Energieversorgung notwendig Sicherer Nachweis von Feldstärken oberhalb der Auslösefeldstärke Einfache Anwendung durch Service-Personal vor Ort möglich Hohe psychologische Hemmschwelle gegen illegale Manipulationsversuche Temperaturbereich 40 C 70 C, widerstandsfähig gegen Wasserdampf und fließendes Wasser Typ Erscheinungsbild vor Manipulation Auslösefeldstärke Erscheinungsbild nach Überschreiten der Auslösefeldstärke H > 10 ka/m Magnet an einer Seite MFI-2b H > 10 ka/m Magnet zentral oder größerer Magnet MFI-3 H > 280 ka/m ( = 352 mt) H > 10 ka/m ( = 12,57 mt) MFI-4 H > 280 ka/m 16

17 Wärmebehandlung von Halbzeugen und Teilen Bis auf wenige Ausnahmen müssen metallische weichmag-netische Legierungen und insbesondere daraus gefertigte Teile zur Erzielung der gewünschten magnetischen Eigenschaften einer Wärmebehandlung unterzogen werden. B[T] H[A/m] B(H)-Kennlinie von VACOFLUX 50 Die weichmagnetischen Eigenschaften ferromagnetischer Metalle werden durch verschiedene Kopplungs- und Wechselwirkungserscheinungen bestimmt (Austauschwechselwirkung, Kristallanisotropie, Magnetostriktion etc.), die durch eine Wärmebehandlung direkt oder indirekt wirkungsvoll beeinflusst werden. Umgekehrt werden die magnetischen Eigenschaften durch mechanische Spannungen und insbesondere plastische Verformungen wieder deutlich verschlechtert. Die sehr hochpermeablen Legierungen wie MUMETALL sind besonders empfindlich. Empfohlen werden i. d. R. Schlusswärmebehandlungen bei legierungsspezifischen Temperaturen unter trockenem Wasserstoff. Diese Temperatur- und Zeitbänder sind ein erster Anhaltspunkt, jedoch hängt die optimale Wärmebehandlung nicht nur von der Legierung, sondern auch von der Teileform, Baugröße oder einer mechanischen Belastung in der Anwendung ab. Die magnetische Schlussglühung sollte auf jeden Fall nach der mechanischen Bearbeitung durchgeführt werden. Jede mechanische Einwirkung nach der Glühung verschlechtert die magnetischen Parameter teils erheblich. Wir bieten magnetische Schlußglühungen stationär oder im Durchlauf an, und beraten Sie über die für Ihre Anwendung günstigste Option. Glühung unter Wasserstoff bis C Stationär oder im Durchlauf Optimal abgestimmt auf die jeweilige Legierung Berücksichtigung von anwendungsspezifischen Anforderungen Anfangspermeabilität von MUMETALL HINWEIS: Weichmagnetische Halbzeuge werden (von einigen Folientypen abgesehen) ungeglüht geliefert. 17

18 MFA-110 Mess- und Analysesystem für Magnetfelder Komplettsystem mit Standard-Messsonde, Data Acquisition Box, Software und PC (optional) Lückenlose Aufzeichnung der Feldstärken im Frequenzbereich 1 Hz bis 400 khz entsprechend den wichtigsten nationalen und internationalen Standards (z. B. ICNIRP, BGV B11) Datenerfassung mit hoher Auflösung und Speicherung der Rohdaten M-STREAM Software für eine transparente Datenanalyse Offenes System, eigene Grenzwerte können vom Benutzer eingegeben werden Ein Messgerät für alle Standards und Normen Niederfrequente Magnetfelder Magnetische Felder entstehen durch bewegte elektrische Ladungen, z. B. Elektronen in elektrischen Leitern, oder durch subatomare Bewegungen in ferromagnetischen Materialien. Obwohl niederfrequente Magnetfelder im Vergleich zu höherfrequenten oder gepulsten Magnetfeldern als weniger gefährlich eingestuft werden, sind größere Feldstärken potentiell gefährdend, sowohl für das System Mensch als auch für technische Systeme. Beispiele für das Auftreten von magnetischen Feldern sind Haushaltsgeräte (Fön, Induktionsherde), industrielle Anlagen (Schweißgeräte, induktive Erwärmung, Gleichfeldleitungen in der chemischen Industrie), Energieversorgung und öffentlicher Verkehr (Überlandleitungen, Erdkabel, Oberleitungen), medizinische Geräte (Kernspin-Tomographen) oder wissenschaftliche Geräte (Spektroskope, Beschleuniger etc.). Die zulässige Belastung der Öffentlichkeit und von Arbeitnehmern durch niederfrequente Magnetfelder ist in nationalen und internationalen Richtlinien oder Beispiel Darstellung Feldstärke über Frequenz und Spannung über Zeit 18

19 Vorschriften festgelegt. Für Deutschland gilt allgemein die 26. BImschV (Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immisionsschutzgesetzes), sowie die BGV B11 (Berufsgenossenschaftliche Vorschriften für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit). Internationale Richtlinien sind die ICNIRP Veröffentlichungen (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection). Es ist in der Verantwortung der Hersteller von Geräten oder Betreiber von Anlagen, die darin genannten Grenzwerte einzuhalten. und auf der Festplatte des angeschlossenen Computers für die weitere Verarbeitung gespeichert. Die zeitliche Auflösung hängt von der gewählten Abtastrate und der Erfassungszeit ab und ermöglicht die sicherere Detektion auch von schmalbandigen Störfeldern im höheren Frequenzbereich. Ein Buffer-Monitoring stellt sicher, dass die Prozessorleistung des PCs ausreichend ist. Die M-STREAM Software analysiert und verarbeitet die Rohdaten mittels diskreter Fourier-Transformation zur Darstellung der frequenzabhängigen Amplitudenwerte. Ein Vergleich mit verschiedenen nationalen und internationalen Standards und Richtlinien ist implementiert. Weitere, auch kundenspezifische, Vorgaben oder Grenzwerte können einfach hinterlegt werden. Die Rohdaten und die ausgewerteten Daten liegen im TDMS-Format vor und können in ASCII oder MS EXCEL zur eigenen Weiterbearbeitung exportiert werden. Die SEKELS GmbH bietet auch die Durchführung von Messungen mit dem MFA-110 bei Ihnen vor Ort an! Mess- und Software-Konzept Der MFA-110 kann magnetische Felder in einem weiten Frequenz- und Amplitudenbereich lückenlos erfassen. Die Feldsignale werden in den 3 Raumrichtungen, z. B. mit einer Standard 100 cm² Messsonde oder individuellen Messsonden erfasst. Die Messsignale werden in der Data Acquisition Box verstärkt Spezifikation MFA-110 (mit 100 cm² Messsonde) Hardware Leistungsdaten Messsonde Standard 100 cm² Frequenzbereich 1 Hz bis 400 khz Data Acquisition Box 280 x 220 x 50 mm³ (Breite x Länge x Höhe) Alu, 2,6 kg ohne PC 2 x USB, D-Sub (Sensor), BNC (EXT) Klettverbindung mit PC B-Felder 6 µt 1.5 T bei 1 Hz 70 nt 20 mt bei 100 Hz 50 nt 15 mt bei > 1 khz (Bereich ist abhängig von der Sonde) Optional: HP EliteBook Revolve 810 G1 Tablet Siehe Herstellerangaben Software M-STREAM, kompatibel mit Windows 7, 8 (64 bit), basierend auf LabVIEW Implementierte Standards BGV B11 Exp. 1 BGV B11 Exp. 2 ICNIRP 1998 Pub. ICNIRP 1998 Occ. ICNIRP 2010 Pub. ICNIRP 2010 Occ. 19

20 Begriffe und Definitionen B s H Beschreibung Sättigungsinduktion in Tesla (1 T = Gauß) Feldstärke (1 A/m = 4π/1000 Oerstedt) µ 0 Magnetische Feldkonstante (B = µ r µ 0 H) µ r Relative Permeabilität λ s Sättigungsmagnetostriktion (relative Volumenänderung) Si-Einheit T = Vs/m 2 A/m 4π10-7 Vs/Am ppm ρ el Spezifischer elektrischer Widerstand Ωm ρ Dichte kg /m 3 Formelzeichen Formelzeichen Beschreibung A Fe Effektiver Eisenquerschnitt m 2 A Cu l Fe N Effektiver Kupferquerschnitt Mittlere (geometrische) Eisenweglänge Windungszahl I Strom A Si-Einheit m 2 S Stromdichte A/m 2 f Frequenz Hz m T c Curietemperatur (Verschwinden der spontanen Magnetisierung durch Wärmebewegung) C A L Induktivität eines Kernes mit einer Windung H = Vs/A P Fe Ummagnetisierungsverluste W/kg L Induktivität H Platz für Ihre Notizen 20

21 Platz für Ihre Notizen Tabellen VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln: Standardreihe im Schutztrog VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln: Standardreihe VF mit Epoxidbeschichtung VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln: Standardreihe VP 250 (µ r = ca ) VITROPERM -Kerne für Leistungsübertrager: Standardreihe Epoxidbeschichtung VITROPERM -Kerne für Transduktordrosseln: Standardreihe im Schutztrog VITROPERM -/VITROVAC -Kerne für elektronische Energiezähler: Standardkerne Nennabmessungen EK-Typenreihe Kenngrößen von EK-Blechpaketen Standard-Magnetqualitäten für Blechpakete ohne Luftspalt Standard-Magnetqualitäten für Blechpakete mit Luftspalt Nennabmessungen von Kernblechen Hinweise zur Sachnummer 21

22 VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln µ r -Niveau (Richtwert) 10 khz 100 khz Sachnummer Nennabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) d a x d i x h [mm x mm x mm] D a [mm] D i [mm] H [mm] T60006-L2009-W914 9,8 x 6,5 x 4,5 11,2 5,1 5,8 T60006-L2012-W x 8 x 4,5 14,1 6,6 6,3 T60006-L2014-V098 14,4 x 11,4 x 3,2 16,5 9,6 5 T60006-L2015-W x 10 x 4,5 17,1 7,9 6,5 T60006-L2016-W x 10 x 6 17,9 8,1 8,1 T60006-L2017-W x 12,6 x 6 19,0 11,0 8,0 T60006-L2019-W x 15 x 10 21,2 13,0 12,3 T60006-L2019-V x 15 x 5 21,2 13,0 7, T60006-L2020-W x 12,5 x 8 22,6 10,3 10,2 T60006-L2025-W x 16 x 10 27,9 13,6 12,5 T60006-L2025-W x 20 x 10 27,6 17,4 12,8 T60006-L2030-W x 20 x 10 32,8 17,6 12,5 T60006-L2030-W x 20 x 15 32,8 17,5 17,8 T60006-L2040-W x 25 x 15 43,1 22,5 18,5 T60006-L2040-W x 32 x 15 43,1 28,7 18,5 T60006-L2045-V x 30 x 15 48,4 26,9 18,2 T60006-L2054-V x 40 x 20 57,5 37,7 24,1 T60006-L2012-W498 12,5 x 10 x 5 14,3 8,5 7,0 T60006-L2050-W x 40 x 20 53,5 36,3 23,4 T60006-L2063-W x 50 x 25 67,3 46,5 28, T60006-L2080-V x 50 x 20 85,8 44,6 25,5 T60006-L2090-W x 60 x 20 95,4 54,7 24,7 T60006-L2100-V x 80 x ,5 75,0 29,6 T60006-L2102-W x 76 x ,1 70,0 30,3 T60006-L2016-W x 10 x 6 17,9 8,1 8,1 T60006-L2020-W x 12.5 x 8 22,6 10,3 10,2 T60006-L2025-W x 16 x 10 27,9 13,6 12,5 T60006-L2030-W x 20 x 10 32,8 17,6 12,5 T60006-L2040-W x 25 x 15 43,1 22,5 18,5 T60006-L2045-V x 32 x 15 43,1 28,7 18, T60006-L2045-V x 30 x 15 48,4 26,9 18,2 T60006-L2050-W x 40 x 20 53,5 36,3 23,4 T60006-L2054-V x 40 x 20 57,5 37,7 24,1 T60006-L2063-V x 50 x 25 67,3 46,5 28,6 T60006-L2080-W x 50 x 20 86,0 44,7 25,7 T60006-L2045-V x 60 x 20 95,4 54,7 24,7 T60006-L2160-V x 130 x ,9 123,9 30,5 T60006-L2160-V x 130 x ,9 123,9 30,5 T60006-L2030-V x 20 x 15 32,8 17,5 17,8 T60006-L2045-V x 30 x 15 48,4 26,9 18,2 T60006-L2100-V x 40 x 20 53,5 36,3 23, T60006-L2100-V x 50 x 25 67,3 46,5 28,6 T60006-L2100-V x 80 x ,5 75,0 29,6 T60006-L2102-V x 76 x ,1 70,0 30,3 T60006-L2160-V x 130 x ,9 123,9 30,5 22

23 Standardreihe im Schutztrog VITROPERM Standard-Kerne für stromkompensierte Drosseln werden mit verschiedenen Permeabilitätsniveaus angeboten, um Sättigungseffekte bei größeren Unsymmetrieströmen zu vermeiden. Effekt. Eisenquerschnitt A Fe [cm 2 ] Mittl. Eisenweglänge I Fe [cm] Kerngewicht A L (Nennwert) A L (Nennwert) I Diff.-Mode / Windung (Richtwert) m Fe 10 khz 100 khz 10 khz [g] [µh] [µh] [A] 100 khz [A] 0,06 2,6 1,1 25,5 6,4 0,2 0,4 0,07 3,1 1,7 28,0 6,8 0,2 0,4 0,04 4,1 1,1 10,5 2,6 0,2 0,4 0,09 3,9 2,6 27,0 6,7 0,3 0,5 0,14 4,1 4,2 43,0 10,1 0,3 0,6 0,12 4,7 4,1 30,0 6,9 0,3 0,7 0,16 5,3 6,3 36,1 8,8 0,4 0,7 0,08 5,3 3,1 18,0 4,4 0,4 0,7 0,24 5,1 9,0 57,0 13,6 0,4 0,7 0,36 6, ,0 15,5 0,4 0,9 0,20 7, ,4 7,3 0,6 1,1 0,40 7, ,3 14,0 0,5 1,0 0,57 7, ,0 20,0 0,5 1,1 0,86 10, ,1 0,7 1,4 0,46 11, ,0 11,1 0,8 1,5 0,86 11, ,6 20,3 0,8 1,6 1,06 14, ,0 19,9 0,7 1,4 0,05 3,5 1,3 10,0 3,6 0,4 0,8 0,76 14, ,0 14,0 1,4 2,7 1,24 17, ,0 18,1 1,8 3,5 2,28 20, ,0 28,0 1,4 2,8 2,28 23, ,0 25,1 2,4 4,5 1,90 28, ,3 16,9 2,8 5,3 2,47 28, ,8 21,6 3,8 6,7 0,14 4,1 4 11,7 6,5 1,2 1,7 0,24 5,1 9 14,0 9,1 1,4 2,1 0,36 6, ,0 11,5 1,7 2,6 0,40 7, ,5 11,1 2,1 3,1 0,86 10, ,4 17,2 2,9 4,2 0,46 11, ,0 8,4 2,9 4,5 0,86 11, ,3 15,9 3,0 4,5 0,76 14, ,0 10,0 3,5 5,3 1,06 14, ,0 15,7 3,7 5,7 1,24 17, ,3 13,5 4,4 6,7 2,28 20, ,0 24,0 5,5 8,2 2,28 23, ,5 21,1 5,8 9,0 2,74 45, ,8 13,7 8,4 13,6 2,74 45, ,1 13,1 11,3 17,1 0,57 7, ,7 14,1 3,0 3,9 0,86 11, ,7 14,3 4,6 5,8 0,76 14, ,7 10,0 5,4 7,0 1,24 17, ,1 13,5 6,8 8,8 1,90 28, ,5 13,1 10,9 13,8 2,47 28, ,1 17,2 10,7 13,6 2,74 45, ,9 11,7 17,6 22,3 23

24 VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln µ r -Niveau (Richtwert) Sachnummer Nennabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) 10 khz 100 khz d a x d i x h D a D i H [mm x mm x mm] [mm] [mm] [mm] T60004-L2016-W x 12,5 x 6 17,8 10,7 8,0 T60004-L2022-W x 17 x 6 24,0 15,2 8,0 T60004-L2022-W x 17 x 10 24,0 15,2 12 T60004-L2025-W x 20 x 10 27,3 17,5 12, T60004-L2030-W x 25 x 15 32,3 22,7 17,5 T60004-L2030-W x 20 x 10 32,5 17,8 12,5 T60004-L2040-W x 32 x 15 42,3 29,1 17,8 T60004-L2050-W x 40 x 20 52,3 37,1 22,8 T60004-L2130-W x 100 x ,5 95,0 28,5 T60004-L2194-V x 155 x ,5 T60004-L2016-W x 12,5 x 6 17,8 10,7 8,0 T60004-L2025-W x 20 x 10 27,3 17,5 12,3 T60004-L2040-W x 32 x 15 42,3 29,1 17,8 T60004-L2045-W x 32 x 15 47,3 29,8 17, T60004-L2050-W x 40 x 20 52,3 37,1 22,8 T60004-L2063-W x 50 x 20 65,5 46,6 22,8 T60004-L2080-W x 63 x 20 83,0 59,5 22,8 T60004-L2100-W x 80 x ,0 23,0 T60004-L2130-W x 100 x ,5 95,0 28,5 T60004-L2160-W x 130 x ,5 T60004-L2050-W x 40 x 20 52,3 37,1 22,8 T60004-L2063-W x 50 x 20 65,6 46,6 22,8 T60004-L2080-W x 63 x 20 83,0 59,5 22, T60004-L2100-W x 80 x ,0 75,0 23,0 T60004-L2130-W x 100 x ,5 95,0 28,5 T60004-L2160-W x 130 x ,0 125,0 28,5 T60004-L2194-W x 155 x ,0 149,0 28,5 24

25 VF-Reihe mit Epoxidbeschichtung Die VF-Reihe bietet gewichtsoptimierte Abmessungen mit größerem Wickelraum. Effekt. Eisenquerschnitt Mittl. Eisenweglänge Kerngewicht A L (Nennwert) A L (Nennwert) I Diff.-Mode / Windung (Richtwert) A Fe I Fe m Fe 10 khz 100 khz 10 khz 100 khz [cm 2 ] [cm] [g] [µh] [µh] [A] [A] 0,08 4,5 2,6 15,0 4,8 0,5 0,8 0,12 6,1 5,4 16,4 4,3 0,6 1,2 0,2 6,1 9,0 27,4 5,3 0,4 0,8 0,19 7,1 9,9 22,5 7,2 0,7 1,4 0,27 8, ,5 8,5 0,9 1,7 0,4 7, ,0 13,4 0,6 1,2 0,44 11, ,5 10,3 1,1 2,2 0,73 14, ,0 13,8 1,4 2,7 2,85 36, ,0 19,4 4,8 8,5 3,71 54, ,3 14,7 6,9 12,5 0,08 4,5 2,6 6,0 3,9 1,1 1,7 0,19 7,1 9,9 9,0 5,8 1,7 2,7 0,44 11, ,0 8,4 2,8 4,3 0,71 12, ,7 12,8 3 4,6 0,73 14, ,0 11,2 3,6 5,4 0,95 17, ,0 11,6 4,4 6,7 1,24 22, ,5 12,0 5,6 8,5 1,46 28, ,3 11,2 7,1 10,7 2,74 36, ,4 16,5 9 13,6 2,74 45, ,1 13,1 11,3 17,1 0,73 14, ,2 10,0 5,4 7 0,95 17, ,0 10,4 6,9 8,7 1,24 22, ,0 10,7 8,7 11 1,46 28, ,2 10,0 10,9 13,8 2,74 36, ,8 14, ,7 2,74 45, ,0 11,7 17,6 22,3 3,71 54, ,0 13,2 20,7 26,4 25

26 VITROPERM -Kerne für stromkompensierte Drosseln µ r -Niveau (Richtwert) Sachnummer Nennabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) 100 khz d a x d i x h D a D i H [mm x mm x mm] [mm] [mm] [mm] T60006-L2016-V x 10 x 6 17,9 8,1 8,1 T60006-L2025-W x 16 x 10 27,9 13,6 12,5 T60006-L2030-W x 20 x 10 32,8 17,6 12,5 T60006-L2040-W x 32 x 15 43,3 28,8 18, T60006-L2050-V x 40 x 20 53,5 36,3 23,4 T60006-L2063-W x 50 x 25 67,3 46,5 28,6 T60006-L2080-V x 50 x 20 85,8 44,6 25,5 T60006-L2090-W x 60 x 20 95,4 54,7 24,7 T60006-L2102-W x 76 x ,1 70,0 30,3 T60006-L2160-W x 130 x ,7 123,9 30,5 VITROPERM -Kerne für Leistungsübertrager Sachnummer Nennabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) Effekt. Eisenquerschnitt d a x d i x h D a D i H A Fe [mm x mm x mm] [mm] [mm] [mm] [cm 2 ] T60004-L2016-W x 10 x 6 17,6 8,3 8,0 0,14 T60004-L2020-W x 12.5 x 8 22,0 10,5 10,0 0,24 T60004-L2025-W x 16 x 10 27,0 14,0 12,0 0,36 T60004-L2030-W x 20 x 15 32,3 17,8 17,8 0,57 T60004-L2040-W x 25 x 15 42,3 22,5 17,3 0,86 T60004-L2050-W x 40 x 20 52,3 37,1 22,8 0,76 T60004-L2052-W x 40 x 25 54,3 37,1 27,8 1,14 T60004-L2055-V x 40 x 25 57,5 37,1 27,8 1,43 T60004-L2063-W x 50 x 25 65,6 46,6 27,8 1,24 T60004-L2080-W x 63 x 25 83,5 59,3 27,8 1,62 T60004-L2100-W x 80 x ,5 74,5 28,5 1,90 T60004-L2130-W x 100 x ,5 94,5 28,5 2,85 T60004-L2160-W x 110 x ,0 105,0 28,5 4,75 26

27 Standardreihe VP 250 (µ r ca ) VITROPERM 250F ist eine Legierungsvariante für hohe Unsymmetrieströme Effekt. Eisenquerschnitt Mittl. Eisenweglänge Kerngewicht A L (Nennwert) I Diff.-Mode / Windung (Richtwert) A Fe I Fe m Fe 10 khz 100 khz 10 khz 100 khz [cm 2 ] [cm] [g] [µh] [µh] [A] [A] 0,14 4,1 4,4 2,1 2,0 5,4 5,6 0,36 6,4 17 3,2 3,1 9,3 9,6 0,40 7,9 23 2,9 2,8 11,4 11,8 0,46 11,3 38 2,3 2,2 16,6 17,1 0,76 14,1 80 3,1 3,0 19,5 20,5 1,24 17, ,3 3,3 30,2 30,9 2,28 20, ,6 9,2 26,4 27,3 2,28 23, ,6 4,5 40,9 41,8 2, ,3 4,2 47,4 48,5 2,85 45, ,0 2,9 79,3 81,1 Standardreihe mit Epoxidbeschichtung Die Standardkerne für Leistungsübertrager liegen bei einer relativen Permeabilität von ca und zeichnen sich durch niedrige Ummagnetisierungsverluste aus. Mittl. Eisenweglänge Kerngewicht A L (Nennwert) Effektiver Wickelraum (Richtwert) Mittlere Kupferweglänge (Richtwert) Wärmeübergangswiderstand I Fe m Fe 100 khz A Cu I Cu R th [cm] [g] [µh] [cm 2 ] [cm] [K/W] 4,1 4,3 10 0,2 3,2 33 5, ,32 4,0 23 6, ,58 4,8 16 7, ,93 6, , ,49 7,2 7,5 14, ,05 9,0 4,5 14, ,05 10,2 4,1 14, ,05 10,5 3,9 17, ,4 11,1 3,1 22, ,4 12,6 2,2 28, ,4 14,6 1,6 36, ,3 17,2 1,1 42, ,5 19,9 0,8 27

28 VITROPERM / VITROVAC -Kerne für Transduktordrosseln/Spikeblocker VAC-Produkt Kernabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) Eisenquerschnitt VITROVAC 6025 Z VITROPERM 500Z d a x d i x h D a D i H A Fe [mm x mm x mm] [mm] [mm] [mm] [cm 2 ] T60006-E4010-W x 8 x 4 11,6 6,5 5,1 0,032 T60006-E4010-W663 10,1 x 6,9 x 4,5 11,6 5,5 6,0 0,058 T60006-E4010-W728 10,7 x 8,2 x 4,5 14,0 6,6 6,2 0,045 T60006-E4012-W464 12,8 x 9,5 x 3,2 14,7 7,9 4,8 0,042 T60006-E4012-W x 8 x 4,5 14,0 6,6 6,2 0,072 T60006-E4012-W535 12,5 x 10 x 5 14,0 8,5 7,0 0,050 T60006-E4014-W x 8 x 4,5 15,5 6,5 5,7 0,108 T60006-E4015-W x 10 x 4,5 17,1 7,9 6,5 0,090 T60006-E4016-W x 10 x 6 17,9 8,2 8,2 0,144 T60006-E4017-W537 17,5 x 12,5 x 6 19,1 10,9 8,1 0,120 T60004-E4019-W666 19,2 x 12,7 x 6,2 20,6 11,4 7,4 0,161 T60006-E4019-W x 15 x 5 21,2 13,0 7,3 0,080 T60006-E4019-W x 15 x 10 21,2 13,0 12,3 0,160 T60006-E4020-W x 12,5 x 8 22,6 10,3 10,2 0,240 T60006-E4025-W x 20 x 10 27,7 17,1 12,9 0,200 T60006-E4025-W x 16 x 10 27,9 13,6 12,5 0,360 T60006-E4030-W x 20 x 10 32,8 17,6 12,5 0,400 T60006-E4040-W x 25 x 15 43,1 22,4 18,5 0,855 T60006-E4040-W x 32 x 15 43,3 28,8 18,3 0,456 T60006-L2010-W x 7 x 4,5 11,7 5,5 6,1 0,054 T60006-L2011-W x 8 x 4,5 14,1 6,6 6,3 0,054 T60006-L2012-W x 8 x 4,5 14,1 6,6 6,3 0,072 T60006-L2012-W762 12,5 x 10 x 4,5 14,3 8,5 7,0 0,045 T60006-L2012-W803 12,8 x 9,5 x 3,2 14,7 7,9 4,8 0,042 T60006-L2016-W x 10 x 6 17,9 8,1 8,1 0,144 T60006-L2016-W764 16,5 x 12,5 x 6 19,1 10,9 8,1 0,096 T60006-L2017-W765 17,5 x 12,5 x 6 19,1 10,9 8,1 0,120 T60006-L2019-W x 15,2 x 4,5 21,2 12,9 7,2 0,068 T60006-L2020-W x 15 x 8 22,6 10,3 10,2 0,160 T60006-L2020-W x 12,5 x 8 22,6 10,3 10,2 0,240 VITROPERM /VITROVAC -Kerne für elektronische Energiezähler 28 Sachnummer Nennabmessung Grenzmaße (inkl. Fixierung) Effekt. Eisenquerschnitt d a x d i x h D a D i H A Fe [mm x mm x mm] [mm] [mm] [mm] [cm 2 ] T60004-L2022-W836 22,3 x 17,3 x 6,2 23,8 15,8 7,8 0,12 T60004-L2025-W x 20 x 6,2 26,5 18,6 7,8 0,12 T60004-L2019-W x 15 x 6,2 20,5 13,6 7,8 0,10 T60004-E3019-W x 15 x 6,5 20,5 13,8 7,8 0,10 T60004-E3019-W800 19,7 x 15,3 x 8,3 21,1 14,1 9,8 0,15 T60004-E3022-W639 22,3 x 17 x 6,5 23,7 15,8 7,8 0,14 T60004-E3025-W x 20 x 6,5 26,5 18,8 7,8 0,13 T60004-E3031-W x 26 x 6,5 32,8 24,5 8,0 0,13 T60006-L2038-W968 38,1 x 31,8 x 6,2 41,0 29,2 8,7 0,16

29 Standardreihe im Schutztrog Kerne mit rechteckiger Hystereseschleife für sättigbare Drosseln. Eisenweglänge Kerngewicht Sättigungsfluss Effektiver Wickelraum Mittlere Cu- Weglänge W a x F Wärmeübergang Kern Wärmeübergang Drossel I Fe m Fe (25 C) (90 C) A Cu I Cu R th [cm] [g] [µwb] [µwb] [cm 2 ] [cm] [Vs*mm 2 ] [K/W] 2,83 0,7 3,7 3,2 0,082 2, * ,67 1,2 6,7 5,8 0,059 2, * ,97 1,0 5,2 4,5 0,085 2, ,50 1,1 4,8 4,2 0,121 2, * ,14 1,7 8,1 7,0 0,085 2, * ,53 1,4 5,8 5,0 0,140 2, * ,46 2,9 12,4 10,8 0,082 2, * ,93 2,7 10,4 9,0 0,121 2, ,08 4,5 16,6 14,4 0,131 3, * ,71 4,4 13,8 12,0 0,231 3, * ,01 6,2 18,5 16,1 0,253 3, ,34 3,3 9,2 8,0 0,329 3, * ,34 6,6 18,4 16,0 0,329 4, * ,11 9,4 27,6 24,0 0,206 4, * ,07 10,9 23,0 20,0 0,568 4, * ,44 17,9 41,4 36,0 0,360 5, * ,85 24,2 46,0 40,0 0,602 5, * ,20 70,8 103,5 90,0 0,980 7, * ,30 41,8 55,2 48,0 1,610 7, * ,67 1,1 12,7 11,9 0,059 2, * ,98 1,2 12,7 11,9 0,085 2, * ,14 1,7 16,9 15,8 0,085 2, * ,53 1,2 10,6 9,9 0,140 2, * ,50 1,1 9,9 9,3 0,121 2, * ,08 4,3 33,8 31,7 0,124 3, * ,56 3,2 22,6 21,1 0,231 3, * ,71 4,2 28,8 26,4 0,231 3, * ,37 2,7 16,1 15,0 0,323 3, * ,50 6,5 37,6 35,2 0,206 4, * ,11 9,0 56,4 52,8 0,206 4, * Standardkerne Stromwandler-Kerne mit linearen Hystereseschleifen für höchste Genauigkeit. Verfügbar sind Varianten für amerikanische und europäische Normen. Mittl. Eisenweglänge Kerngewicht Mindest-Permeabilität Maximal-Permeabilität Strombereich DC-Toleranz I Fe m Fe I Î [cm] [g] [µ min ] [µ max ] [A rms ] [A 0p ] 6,2 5, ,1 6, ,3 3, ,3 4, ,5 6, ,2 6, ,1 7, ,0 9, ,0 12,

30 Nennabmessungen EK-Typenreihe DIN-Typ IEC-Typ a b 1 b 2 e 1 e 2 f g h p,min EK 12,6 YEE 2-4 d K 12,6 8,6 4 6,7 3,8 8,8 3,8 EK 16 YEE 2-5 d K ,6 4,8 11,2 4,8 EK 20 YEE 2-6 d K ,0 14,0 6,0 14,0 6,0 EK 25 YEE 2-8 d K ,2 17,4 7,6 17,4 7,6 EK 25 L YEE 2-8 d K L ,2 26,4 7,6 17,4 7,6 EK 32 YEE 2-10 d K ,2 22,4 9,6 22,4 9,6 EK 32L YEE 2-10 d K L ,2 34,4 9,6 22,4 9,6 EK 40 YEE 2-12 d K ,0 28,0 12,0 28,0 12,0 EK 40L YEE 2-12 d K L ,0 44,0 12,0 28,0 12,0 h p ist die (Stapel)-Höhe des Blechpakets. Kenngrößen von EK-Blechpaketen Die Werte gelten für PERMENORM 5000 H2 in Banddicke 0,35 mm. Für andere Banddicken und Legierungen müssen A Fe um den Füllfaktor und m Fe um das spezifische Gewicht korrigiert werden. DIN-Typ h p,min I Fe A Fe m Fe I Cu A Cu m Cu A R [mm] [cm] [cm 2 ] [g] [cm] [cm 2 ] [g] [µω] EK 12,6 3,8 3,0 0,14 3,4 2,8 0,06 1,6 74,7 EK 16 4,8 3,8 0,22 6,9 3,5 0,12 3,7 49,8 EK 20 6,0 4,8 0,34 13,4 4,3 0,19 7,3 38,8 EK 25 7,6 6,0 0,54 26,8 5,3 0,31 14,8 29,0 EK 25L 7,6 7,8 0,54 34,8 5,3 0,49 23,0 18,4 EK 32 9,6 7,7 0,87 54,9 6,8 0,53 32,0 21,9 EK 32L 9,6 10,0 0,87 72,0 6,8 0,83 50,0 13,9 EK 40 12,0 9,6 1,35 107,2 8,4 0,86 64,0 16,7 EK 40L 12,0 12,7 1,35 142,9 8,4 1,39 104,0 10,3 30

31 Standard-Magnetqualitäten für Blechpakete ohne Luftspalt Untere Toleranzgrenze 15 %, Messfrequenz 50/60 Hz, Aussteuerung B peak = 2 mt bei MUMETALL und PERMENORM, 6 mt bei TRAFOPERM DIN-Type Kontaktdruck ±10 % N A-066 H2-066 MUMETALL PERMENORM 5000 H2 N2-066 TRAFOPERM N2 A L [nh] µ r A L [nh] µ r A L [nh] µ r EK 12,6 6, EK EK EK 25, 25L EK 32, 32L EK 40, 40L Standard-Magnetqualitäten für Blechpakete mit Luftspalt Messfrequenz 50 Hz oder 300 Hz, Aussteuerung B peak = 2 mt DIN-Typ MUMETALL : A-060 ; PERMENORM 5000 H2: H2-060 ; TRAFOPERM N2: N2-060 ± Toleranz für % for A L -Werte in nh A L -Werte EK 12,6 A H , N EK 16 A ,5 12,5 12, H , N ,5 16 EK 20 A ,5 12,5 12, H , N ,5 16 EK 25, 25L A ,5 12,5 12, H , N ,5 16 EK 32, 32L A ,5 12,5 H ,5 N EK 40, 40L A H N

32 Nennabmessungen von Kernblechen der DIN-Reihen (Auswahl) DIN-Typ IEC-Typ a b (1) b 2 c (1) e (1) e 2 f g [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] EE 12,6 YEE ,6 8,6 4 6,7 2,1 3,8 8,8 EE 16 YEE ,6 2,6 4,8 11,2 EE 20 YEE EE 25 YEE ,2 4,2 7,6 17,4 EE 32 YEE ,2 5,2 9,6 22,4 EE 40 YEE ED 12,6 YED , ,9 3,8 8,8 ED 16 YED ,1 4,8 11,2 ED 20 YED ED 25 YED ,2 7,6 17,4 ED 32 YED ,2 9,6 22,4 E 12,6 YES ,6 12,6 10,7 3,8 8,8 E 16 YES ,6 4,8 11,2 E 20 YES E 25 YES ,2 7,6 17,4 E 32 YES ,2 9,6 22,4 EI 30 YEI EI 38 YEI ,4 25,6 6,4 19,2 12,8 25,6 EI 42 YEI EI 48 YEI M 20 YM , M , M 30 YM M 30z M 42 YM M 55 YM , M 65 YM M 74 YM , M 85 YM , M 102 YM U 25/ ,5 U 35/ ,5 U 51/ U 71/ U 102/ U 41/ U 57/ U 82/ UI 30 YUI UI 39 YUI UI 48 YUI UI 60 YUI

33 33

34 Hinweise zur Sachnummer von Blechpaketen (VAC) Form 0 = E, EI, U, UI, ED 1 = EK geklebt 2 = EK L geklebt Legierung A10 = MUMETALL C34 = PERMENORM 5000 H2 G51 = TRAFOPERM N2 0,1 mm G60 = TRAFOPERM N2 0,35 mm Zählnummer VAC Blechpaket Blechdicke 0 = bis 0,05 mm 1 = > 0,05 0,1 mm 2 = > 0,1 0,2 mm 3 = > 0,2 0,25 mm 4 = > 0,25 0,3 mm 5 = > 0,3 0,35 mm Größe 10 = = 12,6 16 = = A L -Wert in nh A = bis 100 B = > C = > D = > E = > F = > G = > H = > J = > K = > L = > U = ungeschliffen V = Planschliff Hinweise zur Sachnummer von Kernblechen (VAC) Form 0 = E 1 = EE 2 = ED 3 = EI 4 = U, UI 5 = M Legierung A10 = MUMETALL C34 = PERMENORM 5000 H2 G51 = TRAFOPERM N2 0,1 mm G60 = TRAFOPERM N2 0,35 mm Zählnummer 34 VAC Kernblech Blechdicke 0 = bis 0,05 mm 1 = > 0,05 0,1 mm 2 = > 0,1 0,2 mm 3 = > 0,2 0,25 mm 4 = > 0,25 0,3 mm 5 = > 0,3 0,35 mm 6 = > 0,35 0,5 mm Größe 10 = = 13 / 5,2 18 = 18 / 7,2 26 = 25 / = 30 Z 35 = 35 / = 41 / = 51 / Ausführung A = Normal B = ohne L p (nur M) C = L p 0,3 mm (nur M) D = L p 0,5 mm (nur M) E = L p 1,0 mm (nur M) F = L p 0,2 mm (nur M) G = kurz (E) H = lang (E-L)