磁滞的简易标量模型

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1、8电子变压器技术2001年9月第3期磁滞的简易标量模型摘要对旋转电机、变压器和电抗：；f{}进行磁场计算，有时必须考虑磁滞的非线性特性。如今，单向磁场的许多标量磁滞模型是已知的。与使用这些模型一起而来的主要峨题是模型较复杂，同时需要大量计算时间标量磁滞模型的一种新的简易型式由不同的设计方法提出。即计算出磁场或绘出必需的铁心的磁特性轨迹。主磁滞回线和子磁滞同线都可以模拟。用磁场强度和用磁通密度人手进行计算是同样的。模型建立在极限磁滞回线基础上，同时测好的磁滞网线可用来辨别铁磁材料的参数。主量词涡流磁滞同线迭片铁心捐耗模拟1引言允许计算b／h存在偏差。利用

2、这模型，在识别磁性材料的试验中得到极限磁滞回线。对磁场进行计算的许多要求中，磁滞模型是必需要的。许多不同的磁滞模型都2主要公式是为这个目的提出的，它们的推广研究由文献f6】中的例子介绍。Preisae~模型[91是这假设铁磁体之极限磁滞周期是已知些模型中最熟悉的。基于那些模型，磁滞的。该周期也可以在磁性材料试验过程中现象的模拟方法由文献[5】和[10】中的例子介测得(用1)。作为铁磁体本征感应的磁化周绍。这些方法采用极限磁滞回线。主磁滞期b

3、_bI(h)定义为回线和子磁滞回线计算的原始模型也是由参考文献[8]推导得出的。对于数字模拟，受关注的磁滞模型在

4、文献[11】中给出，同式中，b和h是磁通量密度和磁场强度，№时，对损耗预测的执行结果在文献[12]给是真空状态下的磁导率。出。然而，所推荐模型的一些特性，造成与在图2(a)所示的本征感应回线b．(h)相实际应用上的不便。许多模型要求磁场强对应的极限回线是给定的。度作为输人数据。在许多模拟]I作中，我归一化的微分本征导磁率斜率函数D也们知道磁通密度和增加计算时间的迭代过是可以用式(2)引出与计算：程是必需要的。例如，我们以有限元法利用矢量电位公式计算磁场时，这些问题就1堕。2Bdh=击2B·＼、dh⋯])㈤、会发生。因此，一种新的更灵活的模型建立起来了，

5、同时，从b或h的变化，模型JuhaniTeillnen,"ASimpleScalarMode[forMagneticHy~eresls”．IEEETransactions。nMagnetics．Voi．34N0．4’July1998，p2zoo~22o6(姜德清译．吴如聪校)美}j2001年9月第3期电子变压器技术9式中，B。为本征磁感的饱和值。h=z公式(3)说明当磁场强度hFh—m向o。变u化时，铁磁材料的磁特性是从一B向B。变化的物理现象。事实上，充分考虑了＼‘．一一jr尹一H⋯⋯H的变化范围，这里的H。是饱和磁场强度。斜率函数反映磁场强度变化时

6、．Jh铁磁体中磁畴壁移动的概率分布f．(Barkhausen跳跃)。

7、。己一．吕{翻2fb)／示出了极限磁滞回线的上升部分(p+]、下降部分(p)的斜率函数。因为在正网I铁心的撮限磁滞回线(B和分别表示饱负方向上，磁畴壁的移动不同，故斜率函和磁通萤密度和饱和磁场强度，H为矫顽力)数有不同特性。斜率函数相对于坐标是对称的，即pl+(h)=ph一(一h)。斜率函数(公式2)可以用作磁化过程的计算。例如，我们设定铁心中存在强度为h和本征磁感为bi的磁场。另外，我们设在11，，T；l增大(dh>0)。磁场状态(内部感应b。)在磁场强度h给定的值是在bj。-

8、之范嗣内(网一3)。显然，在丁作点bi=b

9、ht时．斜率函数P一一，满足条件p+=+。÷曼s(b，．．周2本征感应铁心鹧极麒磁滞同糍圆{s是率征感应的饱和值撮限磁滞同线之上l升的分支和下降的p分支相对应的斜率函数(b)这个公式满足以下积分条件：图3在增大或减小磁场强度b时J作点的移动电子变压器技术2001年9月第3期另一方面，在。T=作点h：一时，斜率函标量磁化过程，包括带有子回线的磁化过数p+满足条ft-p+=O。如果T作点来自h>H程都可以模拟重要的是模是易变的，的区域，这个假设仅基于可以通过该lT作因为我们可以利用变量b划变量h进行计点。因为磁场

10、变化逆转，磁畴壁运动算，相反，从变量h也可以计算变量b。(Barkhausen跳跃)在外磁场小有变化后即开当模具有局部记忆时，公式(6)代表始反转向文献【91磁滞模的一种类删．因为T作点另外，设想磁畴壁运动的总密度正比的移动只在两个方向七，同时不直接地考于((h)一b．)／[b一(h)一b．h+(h)]关系式这个虑以前磁化过程的经历。当必需较精确的设想建立在磁畴壁移动密度(Barkhausen跳模拟时．这_1』能是限制模被利用的缺点跃密度)正比于可增加磁畴区域的部分的概所提出模删之优点是它们比较简单模念上。当磁场强度增大时，磁畴区域也能仅需要极限磁滞回

11、线的一个支路作为铁磁增大．对应的_T作点移动在图3中说明：材料的标识用。该支路从铁磁材判试验时