DIN EN 62044-2-2006 Cores made of soft magnetic materials - Measuring methods - Part 2 Magnetic properties at low excitation level (IEC 62044-2 2005) German version EN 62044-2 2005.pdf

1、Januar 2006DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS

2、 29.100.10H%4 9663146www.din.deXDIN EN 62044-2Kerne aus weichmagnetischen Materialien Messverfahren Teil 2: Messungen der magnetischen Eigenschaften im Signalapplikationsbereich (IEC 620442:2005);Deutsche Fassung EN 620442:2005Cores made of soft magnetic materials Measuring methods Part 2: Magnetic

3、properties at low excitation level (IEC 620442:2005);German version EN 620442:2005Noyaux en matriaux magntiques doux Mthodes de mesure Partie 2: Proprits magntiques niveau d excitation faible (CEI 620442:2005);Version allemande EN 620442:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Be

4、rlin www.beuth.deGesamtumfang 32 SeitenDIN EN 62044-2:2006-01 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2005-04-01 angenommene EN 62044-2 gilt als Norm ab 2006-01-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62044-2:2003-01. Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium

5、 K 625 Magnetische Bauelemente und deren Komponenten der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 51 Magnetic components and ferrite materials erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhal

6、t dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch e

7、ine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der i

8、n Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich b

9、er die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62044-2 April 2005 ICS 29.100.10 Deutsche Fassung Kerne au

10、s weichmagnetischen Materialien Messverfahren Teil 2: Messungen der magnetischen Eigenschaften im Signalapplikationsbereich (IEC 62044-2:2005) Cores made of soft magnetic materials Measuring methods Part 2: Magnetic properties at low excitation level (IEC 62044-2:2005) Noyaux en matriaux magntiques

11、doux Mthodes de mesure Partie 2: Proprits magntiques niveau dexcitation faible (CEI 62044-2:2005) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2005-04-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen di

12、eser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm beste

13、ht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziell

14、en Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz

15、, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de St

16、assart 35, B-1050 Brssel 2005 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62044-2:2005 DEN 62044-2:2005 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 51/804/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62044-2, a

17、usgearbeitet von dem IEC/TC 51 Magnetic components and ferrite materials, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2005-04-01 als EN 62044-2 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung ei

18、ner identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2006-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2008-04-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen No

19、rm IEC 62044-2:2005 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. EN 62044-2:2005 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich und Zweck 5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe .5 4 Symbole .6 5 Umgebungsbedingungen .8 6 Allgemeine Voraussetzungen fr Verfahren mit Perm

20、eabilittsmessung8 6.1 Betreffende Parameter.8 6.2 Montage von Kernen, die aus mehr als einem Teil bestehen8 7 Allgemeine Voraussetzungen fr die Verlustmessung bei geringer Flussdichte.8 7.1 Verlustbeitrge .8 7.2 Montage .9 8 Magnetische Idealisierung .9 9 Induktivittsmessung9 9.1 Zweck .9 9.2 Bestim

21、mung des Prfsignals9 9.3 Bestimmung der Prfspule.11 9.4 Betrachtungen hinsichtlich der Kernausrichtung whrend der Prfung.13 9.5 Messung der Induktivitt unter dem Einfluss eines Gleichstrom-Magnetfeldes 13 9.6 Parameter hinsichtlich der Kerngeometrie.14 9.7 Parameter des magnetischen Materials 15 10

22、Desakkommodation .17 11 Temperaturkoeffizient der Permeabilitt 18 11.1 Prflinge .18 11.2 Messverfahren18 12 Verluste bei geringer Flussdichte.19 12.1 Zweck .19 12.2 Messspule 19 12.3 Messung von Rest- und Wirbelstromverlusten 19 12.4 Messung des Hystereseverlustes 20 13 Gesamt-Oberschwingungsverzerr

23、ung .20 13.1 Prfling .20 13.2 Messgerte und Schaltung 21 13.3 Messverfahren21 13.4 AL-Wert und Wicklungsbedingungen fr die THDF-Messung 22 13.5 Materialkennwerte THDF.22 14 Curietemperatur .23 EN 62044-2:2005 4 Seite15 Normierte Impedanz und parallele Leitfhigkeit23 15.1 Zweck 23 15.2 Messverfahren.

24、 23 15.3 Normierte Impedanz 23 15.4 Parallele Leitfhigkeit 24 Anhang A (informativ) Desakkommodation 25 A.1 Allgemeines . 25 A.2 Grundstze des Verfahrens 25 A.3 Prflinge 25 A.4 Zeitgeber . 25 A.5 Messverfahren. 26 A.6 Berechnung . 26 Anhang B (informativ) Messbedingungen fr die THD-Prfung . 27 B.1 Z

25、weck 27 B.2 Bestimmung der Windungszahl fr die grte Flussdichte. 27 B.3 Bestimmung der Windungszahl fr den kleinsten CCF . 28 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 30 Bild 1 Grafische Darstellung des Einfluss

26、es der Eigenresonanzfrequenz auf den gemessenen Wert der Induktivitt. 11 Bild 2 THDF-Messschaltung 21 Bild 3 Curietemperatur 23 Bild B.1 Flussdichte als Funktion der Windungszahl 27 Bild B.2 Schaltungskorrekturfaktor (CCF) als Funktion der Windungszahl 29 Tabelle 1 Verhltnis von Prfwindungen zu Magn

27、etaufbau, Prffrequenz und Induktivittsfaktor AL. 12 Tabelle 2 AL-Wert und Wicklungsbedingungen des Prflings fr THDF-Messungen. 22 EN 62044-2:2005 5 1 Anwendungsbereich und Zweck Dieser Teil von IEC 62044 gilt fr magnetische Kerne hauptschlich aus magnetischen Oxiden oder Metall-pulver, die im Signal

28、applikationsbereich in Induktoren und bertragern fr Telekommunikationseinrichtungen und in elektronischen Bauelementen fr hnliche Techniken eingesetzt werden. Einige der in diesem Teil von IEC 62044 beschriebenen Verfahren knnen auch fr magnetische Kerne in anderen Bauteilen geeignet sein. Dieser Te

29、il von IEC 62044 enthlt eine Anleitung fr den Entwurf derjenigen Teile von Spezifikationen, die Messverfahren fr magnetische und elektrische Eigenschaften des Kerns betreffen. Die vorliegende Norm ist auf allgemeine Grundlagen beschrnkt, die bei den verschiedenen mglichen Prfverfahren zu befolgen si

30、nd, und gibt die zu bercksichtigenden Faktoren an, wenn anhand der Beschreibung des Prfverfahrens zu entscheiden ist, ob es in die Spezifikation aufgenommen wird. ANMERKUNG In allen Gleichungen in diesem Teil von IEC 62044 werden SI-Grundeinheiten angewendet. Wenn Vielfache verwendet werden, sollte

31、die entsprechende Potenz zur Basis 10 verwendet werden. Der Umrechnungsfaktor fr Induktivitten und Induktivittsfaktoren ist 1 H = 109nH. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug ge

32、nommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 60205, Calculation of the effective parameters of magnetic piece parts IEC 60401-3:2003, Terms and nomenclature for cores made of magnetically soft ferrites Pa

33、rt 3: Guidelines on the format of data appearing in manufacturers catalogues of transformer and inductor cores IEC 62044-1, Cores made of soft magnetic materials Measuring methods Part 1: Generic specification 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Teiles von IEC 62044 gelten die folgenden Begriffe. 3.1

34、 (magnetische) Gesamt-Oberschwingungsverzerrung THD Verzerrung der Wellenform der Spannung, die durch die nichtlineare Beziehung zwischen der magnetischen Flussdichte und der magnetischen Feldstrke im Ferritkern verursacht wird, angegeben durch: THD = 20 lg (Vm/Vf) (1) Dabei ist: =12nmnVV (2) Vnist

35、die Amplitude der n-ten Oberschwingung der Gre und Vfist die Amplitude der Grundschwingung der Gre EN 62044-2:2005 6 3.2 (magnetischer) Oberschwingungsgehalt THDFmathematischer Ausdruck, der fr die Bewertung von Kennwerten der magnetischen Materialien angewendet wird: THDF= 20 lg CCFVV/eafm(3) Dabei

36、 ist: =12nmnVV (4) Vnist die Amplitude der n-ten Oberschwingung der Gre und Vfist die Amplitude der Grundschwingung der Gre CCF = 1/2s1)/3(1 RL+ (5) ANMERKUNG 1 CCF bedeutet Schaltungskorrekturfaktor und wird als Nherung fr die Oberschwingung dritter Ordnung angegeben, die fr Messungen ohne angelegt

37、e Gleichstromvormagnetisierung angewendet wird. L1ist die Primr-induktivitt und Rsist der Gesamtquellenwiderstand (50 ). ANMERKUNG 2 eaist die effektive Amplitudenpermeabilitt. 4 Symbole In dieser Norm werden die folgenden genormten Symbole verwendet: t Zeit T Temperatur in C TCCurietemperatur L Sel

38、bstinduktivitt LTSelbstinduktivitt bei der Temperatur T LmeasuredInduktivitt bei niedriger Wechselstromanregung ZmeasuredImpedanz bei niedriger Wechselstromanregung RmeasuredImaginrteil der Impedanz bei niedriger Wechselstromanregung 0magnetische Konstante: 0,4 106H/m rkomplexe relative Permeabilitt

39、 (gemessen in der Betriebsart Reiheninduktivitt) iAnfangspermeabilitt eeffektive Permeabilitt r,sdas gleiche wie rr,pkomplexe relative Permeabilitt (gemessen in der Betriebsart Parallelinduktivitt) rRealteil der komplexen relativen Permeabilitt (gemessen in der Betriebsart Reiheninduktivitt) r,sdas

40、gleiche wie rr,pRealteil der komplexen relativen Permeabilitt (gemessen in der Betriebsart Parallelinduktivitt) EN 62044-2:2005 7 rImaginrteil der komplexen relativen Permeabilitt (gemessen in der Betriebsart Reiheninduk-tivitt) r,sdas gleiche wie rr,pImaginrteil der komplexen relativen Permeabilitt

41、 (gemessen in der Betriebsart Parallelinduk-tivitt) TAnfangspermeabilitt bei der Temperatur T eaeffektive Amplitudenpermeabilitt N Anzahl der Windungen der Messspulenwicklung C1Kernfaktor nach IEC 60205 Aeeffektive Querschnittsflche leeffektive magnetische Weglnge Kreisfrequenz f Frequenz fLunteres

42、Ende des Frequenzbandes U Effektivwert einer sinusfrmigen Spannung VmSpannungsamplitude der Quadratwurzel aus der Quadratsumme der Amplituden aller Ober-schwingungen VfSpannungsamplitude bei der Grundfrequenz THD (magnetische) Gesamt-Oberschwingungsverzerrung THDF(magnetischer) Oberschwingungsgehalt

43、 CCF Schaltungskorrekturfaktor (fr die Berechnung des THDF) Bgrte Flussdichte, das gleiche wie Wechselstromflussdichte ALInduktivittsfaktor lgeffektive Lnge des Luftspaltes Ageffektive Spaltflche Temperaturkoeffizient der Permeabilitt FTemperaturfaktor tan Tangens des Verlustwinkels tan eTangens des

44、 Verlustwinkels fr Kerne mit Luftspalt (tan /)hHystereseverlustfaktor BHysteresematerialkonstante ZN(f) normierte Impedanz gp(f) Parallelleitfhigkeit Rp(f) Parallelwiderstand ac(f) Einfgungsdmpfung aufgrund des Kernbeitrages D Desakkommodation DFDesakkommodationsfaktor EN 62044-2:2005 8 5 Umgebungsb

45、edingungen Die Umgebungsbedingungen mssen IEC 62044-1, Abschnitt 3, entsprechen. 6 Allgemeine Voraussetzungen fr Verfahren mit Permeabilittsmessung 6.1 Betreffende Parameter Die effektive Permeabilitt eines Kerns hngt von vielen Faktoren ab, zu denen die magnetische Vor-geschichte, Zeit, Temperatur,

46、 Feldstrke, mechanischer Druck, Frequenz des Messstromes, Kerngeometrie sowie Geometrie und Lage der Messspule gehren. Die verschiedenen Verfahren, die in dieser Norm beschrieben werden, greifen jeweils einen dieser Faktoren heraus, z. B. Zeit oder Temperatur, und die Voraussetzungen whrend dieser M

47、essungen sollten sich auf die Beseitigung der Einwirkung aller anderen Faktoren richten. Beispielsweise sollte eine Spannvorrichtung so ausgefhrt sein, dass der Druck zeit- und temperaturabhngig konstant bleibt, so dass das Messergebnis nicht durch schwankenden Druck beeinflusst wird. 6.2 Montage vo

48、n Kernen, die aus mehr als einem Teil bestehen Die Montage der Kerne muss IEC 62044-1 entsprechen. 7 Allgemeine Voraussetzungen fr die Verlustmessung bei geringer Flussdichte 7.1 Verlustbeitrge Bei geringer Flussdichte (d. h. innerhalb des Rayleigh-Bereiches) besitzt der Verlust, der an einem Kern mittels einer Spule oder einer anderen Kopplungseinrichtung gemessen wird, mehrere Ursachen: Einige knnen im Kern selbst begrndet sein, einige in der Kopplungseinrichtung und einige in der Verbindung zwischen der Kopplungseinrichtung und dem Messgert. Bei Messungen mit Spulen knnen folgende Ver