【铁耗计算的Bertotti 损耗三项式模型分析4600字】

铁耗计算的Bertotti损耗三项式模型分析铁耗计算的Bertotti损耗三项式模型分析 11.1模型介绍 1 4 41.2.2考虑温度影响的铁耗计算模型 6 7 81.1模型介绍这种三项式铁耗计算方程的能量计算基本原理和分析方法主要依据是Bertotti在1988年间他首次撰文提出的一个非常比较经典的一种铁心电磁损耗运动计算方程原理理论模(2.(2.过渡区域。磁畴的模型如图2-1所示：2磁畴磁畴壁磁畴例如，当固体材料的平均外加电子磁场势的值为零时，磁场范畴和磁场电子磁壁将随之自发地相互磁化并且使之形成一种平行的磁场取向，这将直接导致如何使整个固体材料的平均磁场电子势和磁力矩阵的值始终为零，此时整个固体材料必须保证能够同时达到某种稳定的状态。但当外程磁场再次作用于磁性材料类时，磁畴壁有可能开始逐渐运动，其附近施加的外程磁场与磁滞运动强度方向一致。它很可能被相邻磁畴壁的定向扭曲运动所牺牲。相邻磁畴产生的转矩会变大，当其相邻外加场的运动强度仍在继续地不断增大时，磁场范畴的运动边界将可能会随之开始发生定向扭曲从而很，可能会直接使其磁畴离开原来的一个静止磁滞运动方向位置，这是磁性材料本身迟滞运动特性不发生的另一个重要的根本原因I201。外加磁场前后磁畴的运动和磁畴壁的变化如图2-2所示。在宏观分析和计算中，磁滞损耗通常用磁滞回线所围成的面积来表示。磁滞回线所围起来的面积是一个磁化周期内磁滞现象所引起的能量消耗，即磁滞损耗值的大小。—加场强后H第二部分是涡流损耗部分。涡流损耗产生的机理如图2-3所示。图中的电工材料长度为1厚度和高度分别为d、b,则电工材料的体积为V=lbd。由应电流和感应电机的电势[21,电涡流指的是电势感应电涡流电机。在此过程中产生的涡流会在材料内部建立一个电阻路径，在与材料相同的电阻R下，会对材料造成一定的功率损失，这个过程中的功率损失I²R就称为涡流损耗。参考电磁感应定律可知，涡流电动其中，σ表示材料的电导率。机铁耗中的氧化硅钢片及其应用性质是直接处于一个具有类似铁磁金属材料应用性质的材料大部分应用都会直接工作在非线性地理，比如，如同上图2-4所示，上述情况将给我们的电机铁耗模型的计算和应用带来很大的计算误差。1.2改进的Bertotti损耗三项式模型本章主要分析旋转电机内部磁场通过磁场分解对电机铁损的基本影响，并充分考虑了影响电机磁场的一些影响因素，提出了电机铁损的基本计算分析模型。与静态的普通硅钢片相比，硅钢片叠置作为电机定子铁芯的磁化方法更为复杂：分析结果表明，旋转交变磁化模式占据了的主要应用位置22]。交变磁化时磁通量密度变化示意图如图2-5a所示，旋转磁化时磁通量密度变化示意图如图2-5b所示，两种磁场运动频率同时变化示意图如图2-5c所示。交流旋转磁化与反向旋转交流磁化产生的两种铁损效应发生器的效果对比图。定子铁芯上特征位置的磁化包括单方向交流磁化和多角度椭圆旋转磁化。由于两个椭圆直轴旋转电场的磁化过程可以简单地看成不是两个直轴旋转磁场与正交磁通量的等效，因此，在一个非常比较经典的利用铁损耗法综合计算磁化模型中，将一个模型原本只把磁通正交密度的两个波形磁化幅值直接表示为通过计算的磁通密率替换过来成为两个通过直轴磁通相互正交的直轴旋转磁化所计算的波形幅值之间的平均叠加，这两个波形幅值的叠加取值和平均数分别看作是两个椭圆形旋转磁场的长轴磁通正交密度和两个短轴磁通正交密度。因此，在经典模型中考虑复杂磁化方式的铁耗计算模型为(2.7)为所研究的点在t时刻的径向磁通密度，Be(t)为所研究的点在t时刻的切向磁通密度，T为基波频率对应的周期。通过对定子铁芯上特征点的磁化运动轨迹的谐波分析，我们可以清楚地分析并发现，在定子铁芯的大部分位置，在定子电磁场中心的大部分特征位置，磁化运动轨迹可能呈现不规则的磁化椭圆运动形态，其主要原因是磁化轨迹会同时混入更多的谐波。因此，我们需要充分依靠这些谐波分析的基本原理来深入研究如何有效地解决这一问题。这是一种导致不规则磁化轨迹的椭圆现象。在一个非常经典的谐波铁耗功率计算方程模型中，通过分别依次测量磁通量和密度不同波形的基波和各次谐波所作用产生的谐波损耗，叠加计算即得就可以计算得到总的谐波铁耗。具体的定义方法可表示为(2.8)6PFe=P+Pc+高频对铁损的直接影响主要体现在两个方面。一是根据铁损计算模型，铁损的各组分与频率或某一频率成正比；另一个是与频率相关的。在较高的条件下，趋肤效应相互作用明显，使得硅钢片内部的涡流能量分布不均匀。趋肤效应的影响可以简单地表示为涡流损失系数，也就是交变频率下的函数(2.9)为硅钢片厚度；μ为硅钢片平均磁导率；σ为硅钢片的电导率。将上述公式进行合并，即可得到考虑磁场影响时的铁耗计算模型，如下式(2.10)1.2.2考虑温度影响的铁耗计算模型根据经典铁损计算模型，将温度变化对铁损中各损失项的影响分别考虑1231。对于涡流损耗项，损耗系数与其他材料的物理性能密切相关。由于铁磁材料的电阻比受温度的影响，随着空气中温度的升高，铁磁材料的电阻比会逐渐增大。在一般的温度范围内，材料的电阻比和频率随温度变化的相关因素可以用以下方法表示。(2.11):Pe(t)是不同温度下金属电阻率，Peo是常温下金属电阻率，kt代表温度变化系数，△t是温度变化量(基准温度为20℃)。因此，引入温度系数kt表征温度对涡流损耗项的影响。将公式(2.11)代入到涡流损耗系数表达式中，可以推得式(2.2)式中keo表示基准，度时的涡流损耗系数。温度除了对涡流损耗有影响外，对磁滞损耗和其他附加损耗I²41也有一定的影响。从磁滞温度损失和涡流损失来看，或者从机制力学的角度来看，可以接受温差的波动影响铁磁材料整个微观磁场的活度。在大量磁化和位移的运动过程中可能产生的涡流损耗也可能受到一定温度的直接影响。这类温度影响系数可以直接通过利用其中受外界温度变化影响的磁滞附加损耗改变系数和指的，加磁滞损耗改变系数等相关公式数据来综合进行分析表现，即磁滞附加损耗改变系数和，他指的附加磁滞损耗改变系数已经完全不是一个温度常数，而是一个直接受外界温度变化影响的磁滞改变损耗系数，可以由温度时间内的磁滞损耗改变曲线综合分析计算求取。因此，考虑大气温度对能源电压的直接影响，铁耗功率计算的一种模型式方法可以用下述如下几种形式进行表述(2.13)。=k₆(t)fBM+kc(t)f²1.2.3考虑应力影响的铁耗计算模型硅钢片在不同压力和应力下一旦受到不同电场的相互作用，其中的电磁损失特性就可能会发生变化，尤其，要的一点是不同硅钢片在不同压力和，力下的电磁损失率也可能会随之有所增大。压力和应力的相互作用效果可以直接使得构成硅钢片的微观外壳结构发生反向形变，影响构成硅钢片的内部微，整体结构，从而通过控制影响电磁涡流的反向产生基于一种比较经典的可变铁耗数值计算方法模型，通过分析测定材料受到可变，力相互作用而直接影响的各种可变材料损耗数值系数，用来精确表现所受应力对可变铁，的直接影响。磁滞矢量损耗值的系数由两个主要组成部分，同组合起来构成，一部分组合指的则则是一种无应力外加产生应力时的