磁芯非线性磁化特性的精确表征是感应电压叠加器(induction voltage Adder,IVA)数值模拟的关键,由于IVA的激励脉冲前沿为几十纳秒,磁芯在快脉冲条件下的磁化特性难以直接通过实验测试。为此提出一种非晶夹膜磁芯逆J-A参数的预测方法,通...磁芯非线性磁化特性的精确表征是感应电压叠加器(induction voltage Adder,IVA)数值模拟的关键,由于IVA的激励脉冲前沿为几十纳秒,磁芯在快脉冲条件下的磁化特性难以直接通过实验测试。为此提出一种非晶夹膜磁芯逆J-A参数的预测方法,通过双绕组法测试不同脉冲频率下磁芯的磁滞回线,将磁芯的饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力、矫顽力点微分磁导率、饱和磁场强度作为磁滞回线的关键特征参数,实验控制磁芯励磁电流峰值保证磁芯的饱和点不变,并通过数值拟合得到剩余磁感应强度、矫顽力和矫顽力点微分磁导率与激励脉冲等值频率之间的关系,最后利用高频率下的特征参数绘制磁滞回线再进行逆J-A参数辨识。以磁滞回线的面积表征单位体积的磁芯能量损耗,实验测试了2组兆赫兹以上的磁滞回线,预测的磁滞回线与实测磁滞回线的磁芯能量损耗误差<3%,验证了此种方法的有效性,快脉冲激励下辨识得到的逆J-A参数可应用于IVA磁芯的非线性建模。展开更多
软磁复合材料因其突出的高频特性而被广泛用作变压器和电机的铁心材料。为了提高高频磁化下变压器或电机的效率与功率密度,需要提高产品设计阶段铁损的计算精度。该文提出一种基于梯形等效电路与神经网络结合的动态磁滞模型,可用以计算...软磁复合材料因其突出的高频特性而被广泛用作变压器和电机的铁心材料。为了提高高频磁化下变压器或电机的效率与功率密度,需要提高产品设计阶段铁损的计算精度。该文提出一种基于梯形等效电路与神经网络结合的动态磁滞模型,可用以计算高频软磁复合材料铁损。该模型通过非理想电感、恒定电阻和非线性电阻分别计算静态磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗;其中,为了提高低磁密下静态磁滞回环的模拟精度,引入能够表征磁化过程的神经网络算法模拟静态磁滞部分;同时,在采用梯形等效电路计算涡流损耗和异常损耗时,考虑趋肤效应对铁损的影响;最后,搭建高频正弦激励下的软磁材料磁特性测试系统,在频率为1 Hz~10 k Hz范围内对软磁复合材料的磁滞回线和铁损进行实验测量,并将铁损计算方法与实测数据进行对比,验证该模型在高频正弦激励下预估损耗的准确性,为变压器和电动机优化设计提供一种模型结构简单、精度较高且工程实用性强的损耗计算方法。展开更多
文摘磁芯非线性磁化特性的精确表征是感应电压叠加器(induction voltage Adder,IVA)数值模拟的关键,由于IVA的激励脉冲前沿为几十纳秒,磁芯在快脉冲条件下的磁化特性难以直接通过实验测试。为此提出一种非晶夹膜磁芯逆J-A参数的预测方法,通过双绕组法测试不同脉冲频率下磁芯的磁滞回线,将磁芯的饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力、矫顽力点微分磁导率、饱和磁场强度作为磁滞回线的关键特征参数,实验控制磁芯励磁电流峰值保证磁芯的饱和点不变,并通过数值拟合得到剩余磁感应强度、矫顽力和矫顽力点微分磁导率与激励脉冲等值频率之间的关系,最后利用高频率下的特征参数绘制磁滞回线再进行逆J-A参数辨识。以磁滞回线的面积表征单位体积的磁芯能量损耗,实验测试了2组兆赫兹以上的磁滞回线,预测的磁滞回线与实测磁滞回线的磁芯能量损耗误差<3%,验证了此种方法的有效性,快脉冲激励下辨识得到的逆J-A参数可应用于IVA磁芯的非线性建模。
文摘软磁复合材料因其突出的高频特性而被广泛用作变压器和电机的铁心材料。为了提高高频磁化下变压器或电机的效率与功率密度,需要提高产品设计阶段铁损的计算精度。该文提出一种基于梯形等效电路与神经网络结合的动态磁滞模型,可用以计算高频软磁复合材料铁损。该模型通过非理想电感、恒定电阻和非线性电阻分别计算静态磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗;其中,为了提高低磁密下静态磁滞回环的模拟精度,引入能够表征磁化过程的神经网络算法模拟静态磁滞部分;同时,在采用梯形等效电路计算涡流损耗和异常损耗时,考虑趋肤效应对铁损的影响;最后,搭建高频正弦激励下的软磁材料磁特性测试系统,在频率为1 Hz~10 k Hz范围内对软磁复合材料的磁滞回线和铁损进行实验测量,并将铁损计算方法与实测数据进行对比,验证该模型在高频正弦激励下预估损耗的准确性,为变压器和电动机优化设计提供一种模型结构简单、精度较高且工程实用性强的损耗计算方法。
