Bis an die physikalischen Grenzen

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Modellieren der magnetischen Eigenschaften

Das Verhalten des Elektromagneten wird durch die elektrischen, magnetischen, mechanischen und thermischen Ausgleichsvorgänge bestimmt [1] [2]. Analytische Berechnungen, bei denen der elektromagnetische Energiewandlungsprozess über eine konstante Induktivität und Permeabilität modelliert wird, eignen sich nur für eine erste Abschätzung der Problemstellung. Moderne Magnetentwürfe nutzen gezielt das nichtlineare Sättigungsverhalten der einzelnen Bauteile. Für die Modellierung der magnetischen Eigenschaften kommen deshalb numerische Berechnungsprogramme wie innomas SESAM und Ansoft MAXWELL 12 zum Einsatz.

Das Anpassen des Wirkelementes an den Elektromagneten erfolgt oftmals noch über die statische Kraft-Weg-Kennlinie. Die Auswahl des Magneten wird dann anhand der Eckdaten für Halte- und Anzugskraft und den von den Herstellern gelieferten Magnetkraft-Kennlinien bzw. berechneten Kennlinien getroffen.

Bei hochdynamischen oder verhaltensoptimierten Magnetventilen reicht die Dimensionierung der geometrischen Abmessungen nach rein statischen Gesichtspunkten nicht mehr aus. Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Magnetkraft, Ankerabmessungen, Ankermasse und Eigenfrequenz des Anker-Masse-Systems.

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