Eisenkern Sättigung

Helpme91 schrieb:

> Würde jemand sich die Mühe machen und mir erklären was die
> Eisenkernsättigung ist und worum es dabei geht.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus#S.C3.A4ttigung

Helpme91 schrieb:
> Wenn ich das was in Wikipedia steht verstanden hätte, würde ich hier
> vermutlich keinen Beitrag eröffnen.

Dann sag mal was Du da nicht verstanden hast.

Helpme91 schrieb:

> nach einiger zeit googeln komme ich einfach nicht weiter.
> Würde jemand sich die Mühe machen und mir erklären was die
> Eisenkernsättigung ist und worum es dabei geht.

Vor allem ist das Phänomen nicht auf Kerne aus Eisen beschränkt. Wenn 
du statt dessen einfach nach Sättigung im magnetischen Kreis gesucht 
hättest, dann hätte Google dir sicher genug gefunden.

Siehe auch Artikel Spule.

Ganz allgemein gesagt ist die magnetische Sättigung der Effekt, daß die 
magnetische Flußdichte und die magnetische Feldstärke oberhalb der 
Sättigungsflußdichte nicht proportional sind. Die Flußdichte kann nicht 
über einen bestimmten Wert (materialabhängig) hinaus gesteigert werden.

Helpme91 schrieb:

> Wenn ich das was in Wikipedia steht verstanden hätte, würde ich hier
> vermutlich keinen Beitrag eröffnen.

In der Elektrotechnik ist es so, das ein Effekt auf den anderen aufbaut.
Man muss sein Wissen also von den Grundlagen her zu den Spezialeffekten
hin aufbauen. Nicht ohne Grund fällt so etwas den Menschen, die eine
mehrjährige Ausbildung auf diesem Gebiet machen, wesentlich leichter.
:-)

Wolfgang schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Die Flußdichte kann nicht über einen bestimmten Wert (materialabhängig)
>> hinaus gesteigert werden.
>
> Dann müsste die magn. Flußdicht in Abhängigkeit von der Feldstärke exakt
> horizontal verlaufen. Tut sie aber nicht.

Blödsinn. Schau dir das B(H) Diagramm für Eisen an. Für genügend große 
Werte von H (vulgo: weit genug im Sättigungsbereich) verläuft die Kurve 
praktisch horizontal.

Helpme91 schrieb:
> Achso, das heißt wenn ich z.B. einen Eisenkern hätte der laut liste bei
> 1T gesättigt ist, dann wären alle Elementarmagnete bei 1T ausgerichtet.
> Wenn ich nun die magnetische Flussdichte (oder auch: magnetische
> Induktion) weiter erhöhen würde, dann würde das nichts bringen, da alle
> Elementarmagnete bereits ausgerichtet sind.

Nein, das heißt es nicht, weil bei weitaus den meisten in 
Elektromaschinen verwendeten Stählen bei 1 T noch längst nicht alle 
Elementarmagnete "ausgerichtet" sind.
Ob 100 % Ausrichtung überhaupt möglich ist, sei dahingestellt.
Anderenfalls würden die Kennlinien nämlich anders aussehen:
Die Annäherung einer Kennlinie an die Horizontale besagt nur, daß für 
eine weitere Steigerung von B ein unvertretbar hoher Aufwand an 
Stromfluß durch die Windungen erforderlich ist/wäre.

Was jedoch nicht ausschließt, daß dieser Aufwand betrieben werden 
könnte.
Horizontal verlaufende Kennlinien sind bei manchen Ferriten 
feststellbar.
Bei Dynamoblechen eher nicht.

Helpme91 schrieb:
> Unterm Strich bedeutet dies,
> das ich einfach nur umston Energie oder Material verbrauche, da ich für
> ein höheres T auch mehr Strom durch die Spule jagen müsste oder die
> Windungszahl erhöhen müsste.

Man kann es so sehen, daß es vernünftig ist, Kerne möglichst im (noch 
einigermaßen) steilen Bereich ihrer Kennlinien zu betreiben.
Aus z.B. kommerziellen Gesichtspunkten kann man das aber auch ganz 
anders sehen.
Indem man die Kerne reduziert und etwas dickere Drähte einbaut.
Die durchaus auch aus Al gefertigt sein können.

Im Endeffekt fährt man damit unter höherem Stromeinsatz ganz bewußt 
weiter in die Sättigung, weil der Kunde die Stromrechnung bezahlt.
"Einsparungen" werden meist nur zum Hersteller-Vorteil gemacht.

Es ist z.B. keine Seltenheit, daß im Kleinmaschinen-Bereich die E-Mot. 
bereits im Leerlauf bis zu 2/3 des Nenn-Stromes bei Voll-Last "ziehen".

Naja - es ist meist möglich, sich auf Kennlinien "hinzulegen", wo man 
das will.

Zumindest bei Eisen ist der Übergang in die Sättigung nicht so 
plötzlich. Die Magentisierungskurve wird halt zu hohen Feldstärken 
zunehmen flacher, und der Kern verliert an Wirkung. Bis auf ganz µ_r = 1 
kommt man nicht so schnell, aber unter etwa 2 ist die Wirkung des Kern 
oft nicht mehr wesentlich. Auch oberhalb der üblichen Sättigung hat man 
in der Regel noch einen kleine Effekt, ähnlich Paramagneten.

Die Definition der Grenze ist nicht ganz einheitlich.

Klugscheißer schrieb:

(schnipp)

Ich werde doch nicht meine Zeit verschwenden indem ich mit einem 
Klugscheißer diskutiere. Oder einem anderen Klugscheißer, der sich zwar 
nicht so nennt, aber trotzdem einer ist.

Darf ich mal fragen, was die völlig absurde Diskussion über die 
asymptotische
Annäherung einer Kennlinie, z.B. der von Dynamoblech, an die Horizontale 
eigentlich soll??

Mathematisch sind die Verhältnisse dabei völlig klar:
1) Läßt man den lim von zwei Funktionen gegen unendlich gehen, können 
zwei Funktionen äquivalent werden.
Was einer der Vorredner mit "praktisch horizontal" wohl auch meinte.

2) Würden wir in's Unendliche gehen, könnten wir feststellen, daß 
äquivalent immer noch nicht ganz gleich i.S. von identisch bedeutet.

Am zweckmäßigsten wäre es m.E., wenn man sich bzgl. 1) und 2) darauf 
einigen könnte, daß beide Sichtweisen gleichermaßen ihre Berechtigung 
haben. :)
Deshalb braucht man sich doch nicht ständig zu "beharken".
Bringt doch nichts.

Wolfgang schrieb:
> L. H. schrieb:
>> Mathematisch sind die Verhältnisse dabei völlig klar:
>> 1) Läßt man den lim von zwei Funktionen gegen unendlich gehen, können
>> zwei Funktionen äquivalent werden.
>> Was einer der Vorredner mit "praktisch horizontal" wohl auch meinte.
>
> Deshalb aber die Steigung 1 mit 0 gleich zu setzen, ist dann doch etwas
> hergeholt.

Naja ich denke, kein vernünftiger Mensch wird einen Winkel von 45° als 
Horizontale bezeichnen.
Und wenn wir dabei von Kennlinien bzw. Sättigung reden, befinden wir uns 
mit tan = 1 gerade mal im beginnenden "abknickenden" Bereich von 
Kennlinien.

Also weit entfernt von der Annäherung der Kennlinien an die Horizontale.

Ferner denke ich, daß wir uns ab und zu vielleicht auch mal eher mit dem 
tatsächlich Gemeinten befassen könnten.:)

Klugscheißer schrieb:

> Scherz bei Seite. Ich denke Axel Schwenk weiß schon, dass die
> Flussdichte bei Sättigung des Kernes weiter mit Steigung 1 nach oben
> geht und es keine Obergrenze gibt.

Bei einem Material, das im praktisch genutzten Bereich ein µ_r von 5000 
bis 10000 hat, wird man das B(H) Diagramm eher nicht so skalieren, daß 
µ_r=1 einen Anstieg von 45° ergibt. Man wird auch den Sättigungszustand 
wesentlich eher diagnostizieren. Und es ist dann auch vollkommen 
unerheblich, ob die Kurve bis zum Anstieg µ_r=1 (real) oder µ_r=0 (echt 
horizontal) abflacht.

Aber heh, das ist halt Praxis. Woher soll ein Klugscheißer das kennen?

Harald W. schrieb:
> http://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus#S.C3.A4ttigung

Toller Grundlagenartikel ist auch
https://www.mikrocontroller.net/articles/Transformatoren_und_Spulen