Projekt: Numerik
Thema: Datenrekonstruktion bei einem Magnetventil
Clemens Pechstein
Bild 1: Magnetventil
Ausgangspunkt ist ein Magnetventil (siehe schematische Darstellung in Bild 1): Eine an der Spule angelegte Spannung erzeugt ein Magnetfeld welches durch den Magnettopf verstärkt wird, den Bolzen und somit die Ankerplatte nach oben zieht und so schlußendlich bewirkt dass sich das Ventil schließt. Hierbei können unterschiedliche Materialien (Legierungen) des Eisenkerns unterschiedliche Magnetfelder bzw. Magnetfelder unterschiedlicher Stärke erzeugen.
Bild 2: Magnetkennlinie
Die magnetischen Materialeigenschaften werden durch die sogenannte Magnetisierungskennlinie oder B-H-Kurve (siehe Bild 2) beschrieben, die das Verhältnis zwischen der magnetischen Induktion (B) und der magnetischen Feldstärke (H) beschreibt. Diese Kurve ist für gängige Materialien nur in Form von Datenpunkten vorhanden, die aus Messungen gewonnen wurden. Aus diesen Datenpunkten soll im vorliegenden Projekt die B-H-Kurve f, eine stetige Funktion, rekonstruiert werden welche gewisse physikalische Bedingungen, wie etwa Monotonie, erfüllen soll. Es stellt sich heraus, das dies gar nicht so einfach ist, wie es zunächst aussieht.
Bild 3: Magnetische Feldstärke im vereinfachten 2D Magnetventil
Aus der BH-Kurve wird im Anschluss mithilfe eines zur Verfügung gestellten Programms die magnetische Energie für verschiedene Materialien ausgewertet.
