Ahmad Vosoughi Hamzekhanlo

Simulation und experimentelle Untersuchung von Wirbelstromverlusten in Transformatorkernen

Streu- und Wirbelstromverluste in lamellierten Transformatorkernen: Untersuchung zusätzlicher Verluste, die durch einfallende bzw. normal zur Blechoberfläche gerichtete magnetische Flüsse in lamellierten Kernpaketen entstehen, mit besonderem Fokus auf der räumlichen Verteilung der Wirbelstromverluste sowie deren Beitrag zur lokalen Erwärmung und zur Entstehung von Hotspots.

Experimentelle Charakterisierung von Normalfluss-Effekten: Entwicklung und Aufbau spezieller Prüfobjekte und Messaufbauten zur Untersuchung der Magnetflussverteilung und der lokalen Wirbelstromverluste unter kontrollierten Anregungsbedingungen, unterschiedlichen Flussrichtungen und variierenden Betriebsbedingungen.

Thermische und elektromagnetische Messverfahren: Untersuchung von Infrarot-Thermografie und weiteren Messverfahren zur Erfassung der räumlichen Verteilung elektromagnetischer Verluste und lokaler Erwärmung, ergänzend zu konventionellen Messungen der Gesamtverluste.

FEM-Modellierung lamellierter Transformatorkerne: Entwicklung detaillierter elektromagnetischer Modelle zur Erfassung des Einflusses der dreidimensionalen Geometrie, anisotroper Materialeigenschaften, der Lamellenstruktur und lokaler Feldkonzentrationen auf Wirbelstrom- und Streuverluste.

Kernsättigung und Materialnichtlinearität: Untersuchung des Einflusses magnetischer Sättigung, nichtlinearer B-H-Kennlinien und variierender Permeabilität auf die Flussausbreitung und Verlustentstehung in lamellierten Kernstrukturen.

Oberschwingungen und nichtsinusförmige Anregung: Analyse des Einflusses höherfrequenter Oberschwingungsanteile und nichtsinusförmiger Anregung auf die Entstehung und Verteilung von Wirbelstromverlusten.

Ersatzschaltbildmodelle zur Berechnung von Wirbelstromverlusten: Entwicklung rechenzeit-effizienter Ersatzschaltbildmodelle zur Vorhersage von Wirbelstromverlusten unter Berücksichtigung nichtlinearer Materialeigenschaften, magnetischer Sättigung, frequenzabhängiger Effekte und harmonischer Anregungen.

Modellvalidierung und Korrelation: Systematische Validierung numerischer und analytischer Modelle anhand experimentell bestimmter Gesamtverluste, lokaler Verlustverteilungen, Magnetflussverteilungen und thermischer Messgrößen.

Anwendung auf Leistungstransformatoren: Entwicklung verbesserter Methoden zur Vorhersage von Streuverlusten und lokalen Hotspots in Transformatorkernstrukturen mit dem Ziel einer zuverlässigeren thermischen Auslegung, Verlustbewertung und Lebensdauerabschätzung von Leistungstransformatoren.

Zeitschriftenartikel

A. Vosoughi and M. H. Samimi, “Transformer fault type discrimination based on window calculation method and frequency response analysis,” Measurement, vol. 202, 111889, 2022. DOI: 10.1016/j.measurement.2022.111889.

Konferenzbeiträge

A. Vosoughi Hamzekhanlo and S. Kornhuber, “Assessment of Aging Related Changes in Transformer Oil Properties for Enhanced Thermal and Aging Model Integration,” ICD 2026 – International Conference on Dielectric Liquids, Southampton, United Kingdom, 2026.

A. Vosoughi, S. Kornhuber, S. Kleyboldt, and M. Moh'd, “Insights in Condition Assessment of Power Transformers Using SOT and DGA Data for End-of-Life Estimation,” CIGRE 2025 International Symposium, Montreal, Canada, September 2025, Paper No. 10366.

A. Vosoughi and MH Samimi, “Evaluation of Mechanical Fault's Severity in Power Transformers by using Maximum Points of FRA Window Curves,” 2023 3rd International Conference on Electrical Machines and Drives (ICEMD), Tehran, Iran, 2023, pp. 1–6. DOI: 10.1109/ICEMD60816.2023.10429613.

A. Vosoughi and MH Samimi, “Evaluation of the Image Processing Technique in Interpretation of Polar Plot Characteristics of Transformer Frequency Response,” 2022 International Conference on Machine Vision and Image Processing (MVIP), 2022, pp. 1–6. DOI: 10.1109/MVIP53647.2022.9738771.