基于Preisach模型的取向硅钢片磁滞及损耗特性研究

发布时间：2020-08-26 19:14

【摘要】：近年来,越来越多的学者致力于电工材料磁特性及损耗特性的测量与研究工作,其对于电气设备的制造及电力系统的正常运行意义重大。随着直流输电技术的快速发展和电力电子设备的大量使用,导致电力系统中引入了直流偏磁和大量谐波,谐波及直流偏磁的引入使铁磁材料的损耗计算更加困难。因此,研究铁磁材料在不同激励下磁特性及损耗特性的规律具有十分重要的意义,磁滞模型作为研究磁滞及损耗的重要工具而备受关注。在国家自然基金项目(51777073)与国家重点研发计划项目(2017YFB0902703)的资助下,本文首先采用BROCKHAUS磁性能测量系统中的单片测量仪(SST),分别完成正弦、谐波、直流偏磁激励下,B27R095型取向硅钢片静态、动态磁滞及损耗特性的测量;分析了频率、谐波特征量、直流偏磁量对硅钢片磁滞及损耗特性的影响。本文提出了基于非对称极限磁滞回线的一阶回转曲线生成方法,分别生成了基于对称和非对称极限磁滞回线情况下的一阶回转曲线。基于Preisach磁滞模型和损耗分离模型,对不同正弦频率下的磁滞及损耗特性进行了模拟和分析;实现了谐波激励下动态磁滞与损耗特性模拟,并分析了相位差、谐波次数、谐波幅值比对分离各项损耗的影响规律;实现了直流偏磁激励下硅钢片磁滞与损耗特性模拟;同时将仿真结果与实验数据进行对比,验证了模型的准确性。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM275
【图文】：

结构图,单片,测量仪,实物

爱泼斯坦方圈与单片测量仪的磁路结构及测量原理均有所不同。BROCKHAUS测量系统中的单片测量仪实物图及结构图如图 2-2 和 2-3 所示：图2-2 单片测量仪实物图图2-3 单片测量仪结构图测量时，需将样品剪切成宽为 100mm、长为 600mm 的样片，样片实物图如图2-4 所示：图2-4 单片测量仪样片单片测量仪设备简要参数如表 2-1 所示：表 2-1 单片测量仪规格参数参数数值磁场强度范围 1A/m~10 000A/m磁感应强度范围 0.001 T~2 T测量频率 3 Hz~20 kHz匝数比 188:198

结构图,测量仪,单片,结构图

测量系统中的单片测量仪实物图及结构图如图 2-2 和 2-3 所示：图2-2 单片测量仪实物图图2-3 单片测量仪结构图测量时，需将样品剪切成宽为 100mm、长为 600mm 的样片，样片实物图如图2-4 所示：图2-4 单片测量仪样片单片测量仪设备简要参数如表 2-1 所示：表 2-1 单片测量仪规格参数参数数值磁场强度范围 1A/m~10 000A/m磁感应强度范围 0.001 T~2 T测量频率 3 Hz~20 kHz匝数比 188:198

样片,测量仪,单片

需将样品剪切成宽为 100mm、长为 600mm 的样片，样片实物图如图2-4 所示：图2-4 单片测量仪样片单片测量仪设备简要参数如表 2-1 所示：表 2-1 单片测量仪规格参数参数数值磁场强度范围 1A/m~10 000A/m磁感应强度范围 0.001 T~2 T测量频率 3 Hz~20 kHz匝数比 188:198

【参考文献】