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《磁滯的簡易標量模型》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、8電子變壓器技術2001年9月第3期磁滯的簡易標量模型摘要對旋轉電機、變壓器和電抗:;f{}進行磁場計算,有時必須考慮磁滯的非線性特性。如今,單向磁場的許多標量磁滯模型是已知的。與使用這些模型一起而來的主要峨題是模型較復雜,同時需要大量計算時間標量磁滯模型的一種新的簡易型式由不同的設計方法提出。即計算出磁場或繪出必需的鐵心的磁特性軌跡。主磁滯回線和子磁滯同線都可以模擬。用磁場強度和用磁通密度人手進行計算是同樣的。模型建立在極限磁滯回線基礎上,同時測好的磁滯網(wǎng)線可用來辨別鐵磁材料的參數(shù)。主量詞渦流磁滯同線迭片鐵心捐耗模擬1引言允許計算b/h存在偏差。利用
2、這模型,在識別磁性材料的試驗中得到極限磁滯回線。對磁場進行計算的許多要求中,磁滯模型是必需要的。許多不同的磁滯模型都2主要公式是為這個目的提出的,它們的推廣研究由文獻f6】中的例子介紹。Preisae~模型[91是這假設鐵磁體之極限磁滯周期是已知些模型中最熟悉的?;谀切┠P?,磁滯的。該周期也可以在磁性材料試驗過程中現(xiàn)象的模擬方法由文獻[5】和[10】中的例子介測得(用1)。作為鐵磁體本征感應的磁化周紹。這些方法采用極限磁滯回線。主磁滯期b
3、_bI(h)定義為回線和子磁滯回線計算的原始模型也是由參考文獻[8]推導得出的。對于數(shù)字模擬,受關注的磁滯模型在
4、文獻[11】中給出,同式中,b和h是磁通量密度和磁場強度,№時,對損耗預測的執(zhí)行結果在文獻[12]給是真空狀態(tài)下的磁導率。出。然而,所推薦模型的一些特性,造成與在圖2(a)所示的本征感應回線b.(h)相實際應用上的不便。許多模型要求磁場強對應的極限回線是給定的。度作為輸人數(shù)據(jù)。在許多模擬]I作中,我歸一化的微分本征導磁率斜率函數(shù)D也們知道磁通密度和增加計算時間的迭代過是可以用式(2)引出與計算:程是必需要的。例如,我們以有限元法利用矢量電位公式計算磁場時,這些問題就1墮。2Bdh=擊2B·\、dh?])㈤、會發(fā)生。因此,一種新的更靈活的模型建立起來了,
5、同時,從b或h的變化,模型JuhaniTeillnen,"ASimpleScalarMode[forMagneticHy~eresls”.IEEETransactions。nMagnetics.Voi.34N0.4’July1998,p2zoo~22o6(姜德清譯.吳如聰校)美}j2001年9月第3期電子變壓器技術9式中,B。為本征磁感的飽和值。h=z公式(3)說明當磁場強度hFh—m向o。變u化時,鐵磁材料的磁特性是從一B向B。變化的物理現(xiàn)象。事實上,充分考慮了\‘.一一jr尹一H??H的變化范圍,這里的H。是飽和磁場強度。斜率函數(shù)反映磁場強度變化時
6、.Jh鐵磁體中磁疇壁移動的概率分布f.(Barkhausen跳躍)。
7、。己一.呂{翻2fb)/示出了極限磁滯回線的上升部分(p+]、下降部分(p)的斜率函數(shù)。因為在正網(wǎng)I鐵心的撮限磁滯回線(B和分別表示飽負方向上,磁疇壁的移動不同,故斜率函和磁通螢密度和飽和磁場強度,H為矯頑力)數(shù)有不同特性。斜率函數(shù)相對于坐標是對稱的,即pl+(h)=ph一(一h)。斜率函數(shù)(公式2)可以用作磁化過程的計算。例如,我們設定鐵心中存在強度為h和本征磁感為bi的磁場。另外,我們設在11,,T;l增大(dh>0)。磁場狀態(tài)(內(nèi)部感應b。)在磁場強度h給定的值是在bj。-
8、之范嗣內(nèi)(網(wǎng)一3)。顯然,在丁作點bi=b
9、ht時.斜率函數(shù)P一一,滿足條件p+=+?!侣黶(b,..周2本征感應鐵心鷓極麒磁滯同糍圓{s是率征感應的飽和值撮限磁滯同線之上l升的分支和下降的p分支相對應的斜率函數(shù)(b)這個公式滿足以下積分條件:圖3在增大或減小磁場強度b時J作點的移動電子變壓器技術2001年9月第3期另一方面,在。T=作點h:一時,斜率函標量磁化過程,包括帶有子回線的磁化過數(shù)p+滿足條ft-p+=O。如果T作點來自h>H程都可以模擬重要的是模是易變的,的區(qū)域,這個假設僅基于可以通過該lT作因為我們可以利用變量b劃變量h進行計點。因為磁場
10、變化逆轉,磁疇壁運動算,相反,從變量h也可以計算變量b。(Barkhausen跳躍)在外磁場小有變化后即開當模具有局部記憶時,公式(6)代表始反轉向文獻【91磁滯模的一種類刪.因為T作點另外,設想磁疇壁運動的總密度正比的移動只在兩個方向七,同時不直接地考于((h)一b.)/[b一(h)一b.h+(h)]關系式這個慮以前磁化過程的經(jīng)歷。當必需較精確的設想建立在磁疇壁移動密度(Barkhausen跳模擬時.這_1』能是限制模被利用的缺點躍密度)正比于可增加磁疇區(qū)域的部分的概所提出模刪之優(yōu)點是它們比較簡單模念上。當磁場強度增大時,磁疇區(qū)域也能僅需要極限磁滯回
11、線的一個支路作為鐵磁增大.對應的_T作點移動在圖3中說明:材料的標識用。該支路從鐵磁材判試驗時