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

1問題描述

在Maxwell中，當(dāng)用戶在進行電機等設(shè)備分析時，如選用電工鋼鐵損模型后，在瞬態(tài)計算器后處理結(jié)果中，鐵損結(jié)果會存在半個電周期延遲的現(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)磁滯損耗計算公式獲得，因此需要半個電周期時間，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為由磁疇運動引起的雜散渦流損耗系數(shù) Bmax為磁通密度幅值 f為頻率 上述方程的時域表達式如下：

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)和磁通密度時間導(dǎo)數(shù)表示。然而，瞬時磁滯損耗表達式，也包括一個依賴于磁通密度歷史數(shù)據(jù)的系數(shù)。因此，同樣需要半個電周期才能獲得最終的磁滯損耗結(jié)果。

3測試驗證

一般來說，Kh是一個正值且非零，因此我們需要等待半個電周期，以確保損耗處于穩(wěn)定狀態(tài)。然而，我們可以通過認為設(shè)置Kh = 0 ，來測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)果就不會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象了。

Kh = 0時鐵損結(jié)果曲線(不存在延遲)

4總結(jié)

本文闡述了Maxwell瞬態(tài)求解器計算鐵損曲線延遲半個電周期的原因，以電工鋼鐵損模型為例，分別從頻域和時域兩個方面進行了分析，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