永磁同步电机铁芯损耗计算方法

polo62

一、铁损定义（core loss definition）铁损的计算属性定义（Calculating Properties for Core Loss (BP Curve)
要提取损耗特征的外特性（BP曲线），先在View / EditMaterial对话框中设置损耗类型（Core Loss Type）是硅钢片（Electrical Steel）还是铁氧体（Power Ferrite）。
以设置硅钢片为例。
1、点击Tools>Edit Configured Libraries>Materials.
或者，在左侧project的窗口中，往下拉会有一个文件夹名为definitions，点开加号，有个materials文件夹，右击，选择Edit All Libraries.，“Edit Libraries”对话框就会出现。
2、点击Add Material，“View / Edit Material”对话框会出现。
3、在“Core Loss Type”行，有个“Value”的框，单击，会弹出下拉菜单，可以拉下选择是硅钢片（Electrical Steel）还是铁氧体（Power Ferrite）。
其他的参数出现在“Core Loss Type”行的下面，例如硅钢片的Kh, Kc, Ke, and Kdc，功率铁氧体的Cm, X, Y, and Kdc。如果是硅钢片，对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单也是可以使用的，通过它可以从外部引入制造厂商提供的铁损曲线等数据（Kh, Kc, Ke, and Kdc）确定损耗系数（Core Loss Coefficient）。
4、如果你选择的是硅钢片，按如下操作：
①从对话框底部的“Calculate Properties for”下拉菜单中选择损耗系数的确定方法（永磁铁permanent magnet、单一频率的铁损core loss at one frequency、多频率的铁损core loss versus frequency）, 然后会蹦出BP曲线对话框。
单一频率的损耗：点击图表上面的“Import from file.”可以直接导入BP曲线数据文件，但要“*。Tab”格式文件。如果纵横轴错了，可以点击“Swap X-Y Data”按钮，调换B轴和P轴的数据，但是B轴和P轴的方向不变。或者直接在左侧的表格中填入对应的B值和P值，行不够了可以点击“Add Row Above”按钮，和“add row below”分别从上面和下面添加行，“append rows”是一口气加好几行，或者删除行“delete rows”。表下面的“frequency”表示当前的BP曲线是在什么频率下的性能。“Thickness”表示硅钢片的厚度，“conductivity”是电导率。点击“OK”确定。
多频率的损耗：打开对话框后左下方有个“Edit”窗口，是添加要设定BP曲线的频率的。分别加上几个频率，如1Hz和2Hz。每填写一个赫兹点一下“Add”按钮，就会把频率添加到上面的表格中。在相应的频率后面有“Edit dataset”按钮，点击可进入BP曲线编辑页面。与单一的相同，可以导入文件或者自己填写BP曲线数据。填完点击“OK”按钮。右侧的图中就会出现设定的BP曲线。在图标下面选择“select frequency”显示单一的左侧亮蓝色的频率下的BP曲线，选择“All frequencies”显示所有频率下的BP曲线。选择“original curve”则BP曲线的第一个点需要从0开始。选择“Regression Curve”则，图中不仅显示设定的BP曲线，还会附加一条BP值的增长趋势曲线。
②确定BP曲线
③在“Core Loss Unit”对话框里选择BP曲线的单位
④输入频率Frequency、硅钢片质量密度Mass Density、导电率Conductivity、厚度Thickness的值和单位。
Kh——滞后系数（Hysteresis Coefficient）
Kc——经典涡流系数（Classical Eddy Coefficient）
Ke——过量系数（Excess Coefficient）
Kdc——考虑直流偏磁效应的系数
validate material——使材料生效
5、如果你选择功率铁氧体，按如下操作：
填写Cm, X, Y, and Kdc的值，或者如上所述，从文件中导入或者自己填写数据。
6、在“Edit material”对话框中，在质量密度（Mass density）下面的一行，有“Composition”构成。在value列可选择solid（固体）Lamination（薄板、叠片）。如果选择Lamination，下面会增加两行stacking factor（占空系数、堆叠系数）、stacking direction（堆叠方向）。
7、点击“OK”，确定，然后会自动退出编辑页面。
注：硅钢片的铁损系数计算（Core Loss Coefficients for Electrical Steel）
在正弦磁通下，在频率范围内的铁损按如下公式计算：

当磁通密度中有直流分量时，按如下公式修改：

Bm——交流磁通分量的幅值（amplitude of the AC flux component）
f——频率
Kh——磁滞铁芯损耗系数（amplitude of the AC flux component）
Kc——涡流铁芯损耗系数（the eddy-current core loss coefficient）
Ke——过量的铁芯损耗系数（excess core loss coefficient）
Cdc按下式计算：

Bdc——直流磁通分量（DC flux component）
Kdc——考虑直流偏磁效应的系数（coefficient considering the DC flux bias effects）
二、点击Maxwell>Excitations>Set Core Loss.1、“Set Core Loss”对话框会出现，也可以在左侧的project框中右击“Excitations”，然后在展开的菜单中选择“Set Core Loss”，或者右击画图的区域，然后选择“Assign Excitation> Set Core Loss”。
2、在这个对话框中，“Core Loss Setting”列打钩，可以选择对哪些器件进行铁损计算。“Defined in Material”列表示哪些项目含有铁损。
3、如果有特殊名字的器件要加入计算铁损序列，点击“Select Object By Name”按钮，在弹出的对话框里输入名字。
4、也可以点击“Deselect All”按钮来取消所有器件的选择。
5、在“Advanced”页面，可以勾选“Consider core loss effect on field”，点击这个按钮后，软件会估计铁损，并改变场计算，在瞬态场计算中加入铁损效应导致的影响结果。
这个功能借着延长计算时间，从而提高高铁损材料的瞬态场计算的准确性。并且损耗计算是在场计算之后再计算的。
6、点击“OK”。

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pplive001

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hjl200421

路过，学习一下！

suidudu

很好的资料，已经复制下来学习，谢谢！

xialongfei

不错，已经复制下来，有机会学习下

jiaoshou1001

收藏了，十分感谢

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