Realisering av mjukmagnetisk komposit för ökad användning i framtida induktorer

Mjukmagnetiska kompositer (SMC) baserat på nanobelagda järnpulver är den senaste innovationen inom mjukmagnetiska material för exempelvis induktorer, innefattande kostnadseffektiva och miljövänliga produktionslösningar. Forskningen fokuserar på att fullt kunna utnyttja potentialen hos SMC-material med dess magnetiska egenskaper i 3D genom forskning kring basmaterial samt utveckling av design för komponenter för kraftelektronik, exempelvis inom vindkraft. Detta projekt syftar till att åstadkomma framtida förbättrade lösningar genom SMC-material för primärt induktor- och sekundärt transformatortillämpningar. Förväntat resultat av projektet innefattar utvecklingen av en generisk modell för framtagning av konstruktionskrav för SMC-baserade induktorer för specifika applikationskrav. Projektet förväntas också leda till ytterligare förbättrade SMC-material samt utvärdering av potentialen genom framtagning och testning av demonstratorer för olika tillämpningar. Planerat upplägg och genomförande Projektet kommer dels att fokusera på materialutvecklingen (materialkarakterisering och optimering processer) och modellering av induktordesign för prototyper/testobjekt. Planerad forskning kommer att omfatta anpassning av SMC-materialets egenskaper för olika konstruktionkrav. Detta kombineras med modellering av design och egenskaper av induktorer och transformatorer (storlek, förluster, core form, termisk situation, etc.) baserat på SMC material för speciella applikationer inom kraftelektronik.

Samarbetande organisationer

  • Höganäs (Privat, Sweden)
Startdatum 2013-11-01
Slutdatum Projektet är avslutat: 2014-10-31
Utvecklingen av pulverbaserade mjukmagnetiska kompositer (SMC-material) möjliggör mindre induktorkompenter med avsevärt mindre energiförluster för kraftelektronik. De unika egenskaperna hos mjukmagnetiska pulvermaterial innebär ökade designmöjligheter, effektivt råmaterialutnyttjande och konstnadseffektiv formning, avsaknad av flödesläckage, etc. Arbetet i detta projekt inriktas på att skapa förusättningar för nya och förbättrade induktorlösningar för t ex inhemska, fordonsapplikationer (hybridbilar) och off-shore vindkraftverk som kan bli en realitet om 10-20 år.

Projektet kopplar samman testresultat i labskala och modellering av induktordesign till framtagning av demonstratorer. De centrala aktiviteterna i projekt utgörs av i) avancerad materialutvärdering och stöd till tillverkningsutveckling, ii) utveckling av ramverk för datorbaserad simulering av elektromagnetiska egenskaper med teoretisk analys av komponentprestanda och design av termiska prestanda samt iii) system-orienterad analys och utvärdering av SMC komponenters möjligheter och begränsningar i olika tillämpningar.

Finansieras av

  • VINNOVA (Offentlig, Sweden)

Höganäs AB

Publicerad: to 31 maj 2018.