Transiente Modellierung koaxialer Spulensysteme unter Berücksichtigung nichtlinearer Materialeigenschaften

Abstract

Die vorliegende Dissertation behandelt die Modellierung koaxialer Spulensysteme mit der finiten Elementen Methode an den Anwendungsfällen Zündtransformator und Hubmagnet. Hierfür wird ein nichtlineares Modell für die magnetischen und elektrischen Materialeigenschaften aufgestellt und an die besonderen Anforderungen der FEM-Berechnung angepasst. Im Anschluss werden die elektrische und magnetische Feldverteilung im transienten Fall und deren gegenseitige Beeinflussung ermittelt. Parasitäre Elemente wie die Streuinduktivität oder die Wicklungskapazität sowie die auftretenden Verluste werden ortsaufgelöst berücksichtigt. Ausgleichsvorgänge innerhalb des Spulensystems werden realitätsgetreu nachgebildet, wodurch eine potentielle punktuelle Überbeanspruchung der eingesetzten Werkstoffe visualisiert wird.