為什么Maxwell瞬態(tài)求解器計(jì)算鐵損曲線會(huì)出現(xiàn)半個(gè)電周期延遲的現(xiàn)象

1問(wèn)題描述

在Maxwell中，當(dāng)用戶在進(jìn)行電機(jī)等設(shè)備分析時(shí)，如選用電工鋼鐵損模型后，在瞬態(tài)計(jì)算器后處理結(jié)果中，鐵損結(jié)果會(huì)存在半個(gè)電周期延遲的現(xiàn)象，而其他如轉(zhuǎn)矩等結(jié)果，一般不存在該現(xiàn)象。原因是什么呢？

鐵損結(jié)果延遲半個(gè)電周期

2原因解析

出現(xiàn)鐵損半周期延遲現(xiàn)象，與電工鋼模型磁滯損耗計(jì)算方式有關(guān)，電鋼鐵損模型中，磁通密度的峰值需基于等效橢圓瞬態(tài)磁滯損耗計(jì)算公式獲得，因此需要半個(gè)電周期時(shí)間，去抓取磁滯損耗的穩(wěn)定值。

電鋼損耗模型單位體積鐵損P的頻域表達(dá)式如下：

其中：

Kh為磁滯損耗系數(shù) Kc為常規(guī)的渦流損耗系數(shù) Ke為由磁疇運(yùn)動(dòng)引起的雜散渦流損耗系數(shù) Bmax為磁通密度幅值 f為頻率 上述方程的時(shí)域表達(dá)式如下：

其中：

Ce為常數(shù)，等于8.763363 Bm為通量密度振幅的歷史數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù) θ為橢圓參數(shù) 在時(shí)域鐵損模型中，渦流和雜散損耗，由損耗常數(shù)和磁通密度時(shí)間導(dǎo)數(shù)表示。然而，瞬時(shí)磁滯損耗表達(dá)式，也包括一個(gè)依賴于磁通密度歷史數(shù)據(jù)的系數(shù)。因此，同樣需要半個(gè)電周期才能獲得最終的磁滯損耗結(jié)果。

3測(cè)試驗(yàn)證

一般來(lái)說(shuō)，Kh是一個(gè)正值且非零，因此我們需要等待半個(gè)電周期，以確保損耗處于穩(wěn)定狀態(tài)。然而，我們可以通過(guò)認(rèn)為設(shè)置Kh = 0 ，來(lái)測(cè)試觀察鐵損特性行為。Kh = 0的鐵損曲線如下圖所示，從結(jié)果可以看出，當(dāng)給定Kh = 0后，鐵損結(jié)果就不會(huì)出現(xiàn)延遲現(xiàn)象了。

Kh = 0時(shí)鐵損結(jié)果曲線(不存在延遲)

4總結(jié)

本文闡述了Maxwell瞬態(tài)求解器計(jì)算鐵損曲線延遲半個(gè)電周期的原因，以電工鋼鐵損模型為例，分別從頻域和時(shí)域兩個(gè)方面進(jìn)行了分析，為用戶理解瞬態(tài)求解器鐵損結(jié)果提供了參考。

審核編輯：湯梓紅