En motores, generadores y máquinas eléctricas similares, la corriente eléctrica que los alimenta genera campos magnéticos que magnetizan algunos de los componentes metálicos.

Elegir el material magnético adecuado es fundamental para diseñar máquinas eficientes, por lo que investigadores del Instituto de Máquinas Eléctricas (IEM) de la Universidad RWTH Aachen en Alemania analizaron el sistema existente para caracterizar materiales magnéticos blandos, que se magnetizan fácilmente. Para identificar un mejor sistema de control de calidad, analizaron varios factores que pueden afectar la incertidumbre inherente a la medición de las propiedades magnéticas. Sus resultados se publican esta semana en el Anticipos de AIP .

Un ejemplo de un material magnético blando que los fabricantes utilizan para fabricar generadores, Los motores y transformadores eléctricos son de acero con bajo contenido de carbono. Generalmente, estos materiales sirven para guiar y amplificar el flujo magnético cuando se convierte entre energía mecánica y eléctrica en estas máquinas. Las mediciones magnéticas permiten a los fabricantes caracterizar esos materiales y calcular cuánta energía se perderá debido al proceso de magnetización.

"Los procesos de fabricación como el corte de la laminación de acero influyen en el comportamiento del material magnético blando, ", dijo Silas Elfgen de la Universidad RWTH Aachen. Por lo tanto, esa influencia debe medirse y debemos ser capaces de modelar tales efectos parasitarios".

Existen métodos estandarizados para evaluar las propiedades magnéticas, pero los investigadores encontraron que eran inadecuados para aplicaciones como el diseño de unidades de tracción en vehículos. Usaron uno de los instrumentos de prueba estándar, llamado probador de una sola hoja, para caracterizar materiales magnéticos blandos en un rango de frecuencias y densidades de flujo magnético.

Sus pruebas demostraron que los parámetros utilizados actualmente que describen las cualidades de medición no son suficientes para evaluar con precisión las incertidumbres que surgen en las frecuencias y los niveles de magnetización de algunas aplicaciones de interés actualmente. También observaron factores adicionales que influyen en la caracterización y midieron cuánto contribuye cada parámetro a la incertidumbre. Proponen que estas incertidumbres pueden orientar la selección del material magnético blando más apropiado para una máquina eléctrica específica.

"Estos análisis pueden ser utilizados por todos los que trabajen con características magnéticas y parámetros de modelos magnéticos, "Dijo Elfgen." Además, se puede utilizar en el aseguramiento de la calidad de un producto para definir características de producción ".