Maxwell计算铁耗（有效参与有加分~）
一直以来感觉Maxwell计算的铁耗值偏小，譬如测试大体值为30W，仿真出来只有18W的样子；有时候问技术支持，也说需要加一定的经验系数在里面；
所以在这里问问大家，比较过实测和仿真值的兄弟，实测值和仿真值差多少？如果加经验系数，应该怎么来加？
大家认为Maxwell仿真值偏小的原因是什么？材料属性，损耗设置，还有什么其它原因呢？
对于缺乏损耗数据的时候，譬如特种电机，铁损只有工频或几个有限的频率，我们应该怎么处理？
如果需要较为精确的仿真铁耗，什么软件比较好？或者其它的设置比较准确呢？
大家各抒己见~ 本帖最后由 阿Q精神 于 2014-5-20 17:22 编辑
您好LZ，关于您发起的探讨，阿Q发表一下个人见解，权当抛砖引玉，如有不对的地方请大家见谅，捉襟见肘见笑了···
1，官方技术支持提供了一个铁损系数的范围，但是，每台电机每种电机，这个系数是是不一样的。铁损系数主要是用来调节由于机械加工对于硅钢片磁性能的恶化左右，当然，个人认为还有一小部分软件计算误差在里边，毕竟在有限元理论中，铁损计算值偏小貌似是普遍的问题。
2，我实习工作的电机厂，仿真的时候连武钢官方提供的硅钢性能曲线都不采用，由于我们的电机经过机加之后后期进行还要进行退火发蓝处理，所以，我们款样机开发的时候，都采用当批次（同样厂家同样牌号不同批次的硅钢，性能也有所差距）硅钢取样利用爱泼斯坦方圈做性能测试，仿真采用自己测试的结果进行，与实验值对比后，铁损系数要比官方提供的范围小一些。
3，至于仿真值偏小的原因，个人认为机械加工的恶化作用加上软件计算误差，如果LZ感兴趣可以查看一下，软件利用bertotti三项式公式，在对三个损耗系数的拟合过程中，个人认为这里maxwell软件还有课提升空间，可能无法考虑附加铁耗，也是铁损值偏低的一个原因。
4，缺乏铁损数据导致铁损系数无法获得，除了bertotti的公式以外，还可以采用Steinmetz公式及其改进公式，这样，只要知道两个以上频率的BP曲线便可以拟合获得其他频率的损耗系数。
5，至于精准仿真铁耗的软件以及算法，在这里就不好做评论了。个人习惯maxwell计算然后根据自己总结出的经验修正，就好比在我司的庞大的成品样机测试报告的基础上，我开发新样机的时候，这个系数只是适合自己厂家的，换一个电机换一个厂，可能都会变化，需要人为修正调节，不知道大家有什么妙招了。
欢迎大家积极参与讨论，相互探讨共提高···· 阿Q精神 发表于 2014-5-20 17:18
您好LZ，关于您发起的探讨，阿Q发表一下个人见解，权当抛砖引玉，如有不对的地方请大家见谅，捉襟见肘见笑 ...
有限元理论中铁损普遍偏小的原因是什么。。。
电机加工后后期用退火发蓝处理，那前期对硅钢片爱泼斯坦方圈做性能测试，用前期的数据来仿真处理后的铁耗么？不太懂这个逻辑。。铁损系数小的话，那铁耗是不是比官方的要小一些？
Maxwell是用bertotti公式，但里面的f已经换成了db/dt的形式，所以还是不太一样的；附加损耗也是有个系数的，是可以考虑的。。。
不知道版主能否share贵司庞大的样机测试报告的一两条曲线，譬如武钢某一牌号硅钢片的损耗曲线和你们实测曲线的对比啊，系数的差别啊什么的。。。或者从庞大的测试报告中摘出一点点的数据来，指点下我们贵司是如何经验修正的？区别肯定是有区别的，但现在是没什么概念，也不知道如何下手，如果能传授一点贵司的经验，那就好了~ 阿Q精神 发表于 2014-5-20 17:18
您好LZ，关于您发起的探讨，阿Q发表一下个人见解，权当抛砖引玉，如有不对的地方请大家见谅，捉襟见肘见笑 ...
如果版主得空，能否也帮我看看另一个求互感的帖子。。。
链接https://bbs.simol.cn/thread-132336-1-1.html
不知道能否在贵司庞大的数据库中share一小点经验来帮我解决这个困扰了我许久的小问题。。。
多谢！ 感觉还是离不开实测修正，因为铁芯在加工过程后铁损增加。我计算出来的也是偏小的。 楼主给你介绍两篇paper,主要将maxwell计算core loss的。不知道楼主看没看过。
A Dynamic Core Loss Model for Soft Ferromagnetic and Power Ferrite Materials in Transient Finite Element Analysis,” D. Lin, P. Zhou, W.N. Fu, Z. Badics, Z.J.Cendes, IEEE Transactions on Magnetics, 2004.
“The Effects of Steel Lamination Core Loss on Transient Magnetic Fields Using the T-Ω Method,” D. Lin, P. Zhou, Q. M. Chen, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), September 3-5, 2008 其实我们计算铁耗时，相损耗曲线是按照0.35 或0.5厚度来测定的，实际硅钢板的公差是（+0.03，-0.03），其范围还是很宽的，由于厚度对涡流损耗有一定影响的，所以仿真不准也是可以理解的。 本帖最后由 y1949b 于 2014-5-25 18:01 编辑
个人发表点不成熟的观点若不对 ，就当我瞎说好了。
1 关于铁耗的模型问题
个人觉得电机的铁耗计算，一直是电机研究的一个热点，有各种的铁耗模型被抛出，以及各种就此模型的相应系数被测定，若感兴趣，可以在IEEE上搜索一下 ，这样的论文简直多如牛毛，而且一直都有很新的论文出来，这说明啥呢？说明电机的铁耗计算还不是一个“成熟”的领域，还有很多问题需要解决（具体由于本人的所学有限，我就藏拙一下，不展开讲都有什么问题了）。而maxwell采用的铁耗计算模型，只是相对来说是考虑的多一点的模型，是一个相对认同度高一点的模型而已，但同样不是一个成熟准确的模型！
2 加工的影响
这个是分子层级的领域，个人懂的有限，简单说说吧，关于电枢冲片要不要加工（即定子内、外径要不要再车一刀），似乎大家早有公论，普遍认为用磨具保证精度，而不再进行加工为上，而对电枢冲片进行车削加工，会造成铁耗的增大，也是也是一个业内共同认知的问题了。分子层级理解，认为对硅钢片进行冲压、车削加工，都会造成晶格的改变，从而造成铁耗的增大，特别是冷轧硅钢片！ 而众所周知，任何有限元仿真软件，对于工艺所造成的材料性能方面，是难以准确考虑的。
3 应对方法
我想贴一段程老师在《现代电机设计》前言中的一段话，作为我个人对于铁耗计算的一个态度
所以一言以蔽之“模型不成熟，加工有影响，造成铁耗难以计算准确（还不论铁耗测量的问题）”
以上是个人的一点愚见，大家见笑了。
不知道楼主所说的，是跟哪个比，是仿真结果跟实测比么，还是？
第二个问题是，maxwell中的铁耗计算，又是怎么处理经验系数的呢？我没找到过相应的文档，当然也可能是有说明我没找到而已。
事实上，铁耗计算值跟实测值之间的矛盾，是一个长久以来都存在的问题，造成这种差异之间的原因很多，归结起来大体上有这么些：
1、磁场波形的畸变（各种谐波，特别是影响比较大的3、5、7次谐波）
2、磁场分布不均（比如计算时假设齿部从上到下的磁场是相同的，但实际并非如此，轭部也是一样）
3、磁力线本身的分布问题（比如通常人们会认为磁力线在齿身的横截面上是均匀的，实际也并非如此），而不均匀显然会增加铁损
4、加工应力（冲压加工会造成切口附近的区域的导磁性极度下降，从而造成实际导磁面积减少）
5、其他一些加工因素的影响（比如叠压、焊接、毛刺等）
6、测量方法的影响（比如异步机的转子铁耗在测量时会归入杂耗中，但另外一些损耗如机壳上的感应涡流损耗则往往会归入铁耗之中）
解决这个问题，过去往往用一些经验系数来进行计算，比如上海电科所的软件中，一般用铁耗系数，通常齿部取2.5，轭部取2，换句话说，他们认为实际的铁耗是纯理论计算的2倍以上。即使如此，实际所测到的值往往还要比乘了铁耗系数后的计算值大20-30%。
到了有限元时代，前述1、2、3应该是能计算的（只是我不清楚maxwell有没有把这些计算考虑到铁耗之中），但后几项因素仍然没有比较权威的说法。特别是加工性的影响，取决于厂家的工艺和管理，而且变化幅度也很大，同一卷材料同一厂家同时制作的两台电机，测量铁耗相差30%，也是常有的事情 沈阳工大下面这篇论文对铁耗仿真有比较系统的分析，请参考。
电动汽车用永磁同步电机设计及关键技术研究_徐福增 我们做了一个统计,双馈电机差不多在1.5倍 我倒是想我问一个当我做铁损仿真的时候 电机转速变化以后电机频率也会变化此时硅钢片的BH 曲线是否也应该输入此变化后的值？ 在计算铁耗前，不知道各位有没有对比过电机用的材料属性与模型中的材料属性是否一致，原来我仿真双馈电机的铁耗时，实际值大约是仿真值的1.7~2.3倍之间，我以为这就是经验系数了，结果后来我们降低成本，改了硅钢片的牌号，我计算的铁耗值比原来大了一些，但是人家测出来的结果和原来没改的一样，电机温升也是一样的，这结果直接把我撂倒了........ 请问你有dw465或者dw470在不同频率下的BH曲线吗？我也在做损耗可是没有这个值做不了 谢谢。。。。。。 LZ好，关于铁耗分析，我目前也正在做，而且困惑不断。我把我的一些经验分享一下，也希望有更多的人，各抒己见！
我分析的为IPM电机， 关于计算铁耗和实测值之间的经验系数，这个很难确定，不同设计的电机肯定会有不同结果，上面讲了很多原因，都有些道理。我这里举几个实例：
1. 我用Maxwell和Jmag同时算过同几台电机。有几台电机，2种软件计算的铁耗很接近，但是另几台，2种软件计算的铁耗会差很多，30%以上，（都不考虑附件损耗的情况）。一个问题是，Maxwell 里steel的BH曲线和core Loss versus frequency 曲线是来至于epstein test；而Jmag软件中steel，全部来源于内部默认的。我对比了core Loss versus frequency 曲线，实测值与Jmag中的值误差5%以内。so，目前还没有搞清楚是什么原因造成，个别电机在Maxwell和Jmag中计算值会差30%以上？？？
所以对于铁耗系数，两张软件计算的结果不同，就好造成铁耗系数不同。。。
2. 不同材料的steel,铁耗系数有可能是不同的，例如JFE270和440，两种材料的损耗曲线是不一样的，实测值和仿真值对比后铁耗系数也会有很大的区别。
3. 同一台电机不同转速下，铁耗系数也是不一样的，对于变频电机，转速范围很广，中低速的铁耗系数可能是一样的，但是到了高速铁耗系数会下降很多。
以上是一点实际经验，目前还在探索中，有任何建议及答案，请分享！
谢谢！
大家都好厉害，进来向前辈们学习一下{:soso_e113:} 公司刚安排了个任务，比较使用510和470两种冲片，相同结构下的电机效率和温升问题，没进来看这个贴子以前，感觉也就是用maxwell计算一下铁耗完事，看了帖子后增长了不少见识，一个铁耗牵扯这么多，有限元软件在生产实际中的使用仍是任重道远 1.是宝钢厂家的铁损测试方式和我们使用的尺寸，工艺都不一样了，损耗也千差万别。我们现在还用方圈测得的数据来用就已经差了一大截了，
2.电路，不论是点击或者电抗，控制器发出的小功率基本是方波（正弦波包含大量不同频段高频谐波祖成），大功率是THD5%~55%的电流波，
由此带来的谐波损耗都是没有数据支持的，厂家数据手册上也只有具有代表性500,1000，1500,2000,25000这几条以供参考。 请问Maxwell中Kdc是怎么设置的，是根据直流偏置Bdc和Bm来计算得到，还是实测直流偏置情况下的铁损后再拟合出各个系数，包括Kdc，谢谢！
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