軟磁復(fù)合材料損耗特性的模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 07:20
影響電工設(shè)備損耗的關(guān)鍵部件如變壓器、電機(jī)鐵芯等的電工磁材料,如何降低電工磁材料的磁損耗,是電工應(yīng)用領(lǐng)域必須進(jìn)行研究的課題。目前,精確模擬電工材料的磁損耗特性是電氣工程領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)。因此,本文針對(duì)軟磁復(fù)合(Soft Magnetic Composite,縮寫(xiě)SMC)材料損耗特性的數(shù)值模擬問(wèn)題進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、基于河北工業(yè)大學(xué)李永建教授所設(shè)計(jì)的三維磁特性測(cè)量?jī)x,首先對(duì)SMC材料立方樣件的磁特性進(jìn)行測(cè)量;其次使用TD8510磁性能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量了SMC材料環(huán)形樣件和無(wú)取向硅鋼片35ww270的磁特性;然后采集數(shù)據(jù)建立了磁特性數(shù)據(jù)庫(kù);最后重點(diǎn)介紹了像素點(diǎn)法計(jì)算磁滯回線面積,分析了磁滯損耗與頻率、磁滯回線面積三者之間的關(guān)系,為磁滯損耗模型的參數(shù)確定提供了理論基礎(chǔ)。2、基于磁滯損耗參數(shù)的分析,將計(jì)算參數(shù)定義為頻率的函數(shù),得到了改進(jìn)的Steinmetz模型(簡(jiǎn)稱(chēng)MSM)和改進(jìn)的Bertotti模型(簡(jiǎn)稱(chēng)MBM);基于改進(jìn)的模型對(duì)SMC材料立方樣件、SMC材料環(huán)形樣件和無(wú)取向硅鋼片35ww270進(jìn)行了建模,獲得了磁材料具體的改進(jìn)MSM模型和MBM模型。3、基于改進(jìn)的磁損...
【文章來(lái)源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SMC材料形成過(guò)程
圖 1-3 SMC 材料損耗的影響因素根據(jù) 1907 年 Weiss 提出的分子場(chǎng)理論可知,磁材料能夠被磁化,關(guān)鍵在于部可以進(jìn)行自發(fā)磁化。當(dāng)對(duì)磁材料施加磁場(chǎng)時(shí),磁材料會(huì)被施加場(chǎng)所影響,并產(chǎn)生而這些磁化所形成的區(qū)域被稱(chēng)為磁疇[21]。簡(jiǎn)單的同一個(gè)方向的磁疇分布如圖 1-4(b)所示,它們中間的虛線稱(chēng)之為磁疇壁。(a) 磁疇分布 (b) 磁疇壁圖 1-4 磁疇分布與磁疇壁當(dāng)施加的磁場(chǎng)比較小的時(shí)候,磁化過(guò)程可逆;但是如果此時(shí)繼續(xù)施加磁場(chǎng)強(qiáng)疇壁將消耗能量克服晶體瑕疵和斷層,從而出現(xiàn) Barkhausen 效應(yīng)[22],如圖 1-5 所時(shí)也會(huì)產(chǎn)生能量的消耗,稱(chēng)為附加損耗。最終磁化方向與施加的磁場(chǎng)的方向變成
三維測(cè)量?jī)x的測(cè)試系統(tǒng)如圖 2-3 所示,該系統(tǒng)屬于一個(gè)三軸正交的測(cè)量裝置,使系統(tǒng)可以對(duì)樣件施加三個(gè)方向的勵(lì)磁激勵(lì),并使得使用感應(yīng)線圈感應(yīng)的信號(hào)從三個(gè)輸出;3 路功率放大器為樣件在某一個(gè)頻率下的充分磁化提供支撐,這樣使得 S料的各向同性性能得到充分利用;其間的多通道差分放大電路,只要通過(guò)系統(tǒng)給樣個(gè)很小的感應(yīng),就可以得到一個(gè)能夠進(jìn)行處理的大信號(hào),并由此調(diào)節(jié) B 和 H 之間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正弦及諧波激勵(lì)下的鐵心損耗計(jì)算方法改進(jìn)及仿真應(yīng)用[J]. 劉剛,孫立鵬,王雪剛,劉蘭榮,李琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(21)
[2]基于三維勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的電工磁材料動(dòng)態(tài)磁特性測(cè)試與分析[J]. 李永建,王利祥,張長(zhǎng)庚,趙青. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]Fe基軟磁復(fù)合材料的斷裂性能研究[J]. 肖玲,雷忠琦,程文杰,李明,樊紅衛(wèi),劉剛,孫巖樺,虞烈. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(12)
[4]電工軟磁材料旋轉(zhuǎn)磁滯損耗測(cè)量及建模[J]. 張長(zhǎng)庚,楊慶新,李永建. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]大功率磁性技術(shù)近期來(lái)發(fā)展回顧與分析:(一)軟磁材料[J]. 徐澤瑋. 磁性材料及器件. 2017(03)
[6]基于Jiles Atherton磁滯理論的直流偏磁下鐵心損耗預(yù)測(cè)[J]. 王洋,劉志珍. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]先進(jìn)電工磁性材料特性與應(yīng)用發(fā)展研究綜述[J]. 楊慶新,李永建. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
[8]用于電機(jī)損耗精細(xì)化分析的分段變系數(shù)鐵耗計(jì)算模型[J]. 張冬冬,趙海森,王義龍,許國(guó)瑞,劉曉芳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(15)
[9]定子無(wú)鐵心軸向磁場(chǎng)永磁電機(jī)永磁體損耗研究[J]. 劉福貴,王振,趙志剛. 微電機(jī). 2016(04)
[10]高頻高磁密時(shí)疊置硅鋼片的鐵芯損耗計(jì)算式改進(jìn)[J]. 李勁松,楊慶新,李永建,張長(zhǎng)庚. 高電壓技術(shù). 2016(03)
博士論文
[1]鐵磁材料復(fù)雜激勵(lì)下的損耗計(jì)算方法及其電機(jī)應(yīng)用[D]. 陳威.浙江大學(xué) 2016
[2]高Bs低功耗鐵基軟磁復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 趙國(guó)梁.浙江大學(xué) 2016
[3]矢量磁滯數(shù)學(xué)模型理論及其應(yīng)用研究[D]. 曾建斌.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[4]考慮磁滯特性的磁場(chǎng)數(shù)值分析及磁特性測(cè)量技術(shù)研究[D]. 劉福貴.河北工業(yè)大學(xué) 2001
碩士論文
[1]基于軟磁復(fù)合材料的永磁同步電機(jī)鐵耗特性研究[D]. 邸建忠.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]鐵磁材料非正弦激勵(lì)下的損耗計(jì)算方法研究[D]. 曹詩(shī)侯.浙江大學(xué) 2017
[3]基于二維磁特性測(cè)量技術(shù)的電工鋼片損耗特性研究[D]. 曹政.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[4]計(jì)及諧波條件下的變系數(shù)電機(jī)鐵耗模型[D]. 張冬冬.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[5]基于SMC的混合磁路永磁同步電機(jī)的基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D]. 屈歡.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]鐵基超導(dǎo)帶材交流損耗的研究[D]. 張歡歡.華北電力大學(xué) 2012
本文編號(hào):3353072
【文章來(lái)源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
SMC材料形成過(guò)程
圖 1-3 SMC 材料損耗的影響因素根據(jù) 1907 年 Weiss 提出的分子場(chǎng)理論可知,磁材料能夠被磁化,關(guān)鍵在于部可以進(jìn)行自發(fā)磁化。當(dāng)對(duì)磁材料施加磁場(chǎng)時(shí),磁材料會(huì)被施加場(chǎng)所影響,并產(chǎn)生而這些磁化所形成的區(qū)域被稱(chēng)為磁疇[21]。簡(jiǎn)單的同一個(gè)方向的磁疇分布如圖 1-4(b)所示,它們中間的虛線稱(chēng)之為磁疇壁。(a) 磁疇分布 (b) 磁疇壁圖 1-4 磁疇分布與磁疇壁當(dāng)施加的磁場(chǎng)比較小的時(shí)候,磁化過(guò)程可逆;但是如果此時(shí)繼續(xù)施加磁場(chǎng)強(qiáng)疇壁將消耗能量克服晶體瑕疵和斷層,從而出現(xiàn) Barkhausen 效應(yīng)[22],如圖 1-5 所時(shí)也會(huì)產(chǎn)生能量的消耗,稱(chēng)為附加損耗。最終磁化方向與施加的磁場(chǎng)的方向變成
三維測(cè)量?jī)x的測(cè)試系統(tǒng)如圖 2-3 所示,該系統(tǒng)屬于一個(gè)三軸正交的測(cè)量裝置,使系統(tǒng)可以對(duì)樣件施加三個(gè)方向的勵(lì)磁激勵(lì),并使得使用感應(yīng)線圈感應(yīng)的信號(hào)從三個(gè)輸出;3 路功率放大器為樣件在某一個(gè)頻率下的充分磁化提供支撐,這樣使得 S料的各向同性性能得到充分利用;其間的多通道差分放大電路,只要通過(guò)系統(tǒng)給樣個(gè)很小的感應(yīng),就可以得到一個(gè)能夠進(jìn)行處理的大信號(hào),并由此調(diào)節(jié) B 和 H 之間
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正弦及諧波激勵(lì)下的鐵心損耗計(jì)算方法改進(jìn)及仿真應(yīng)用[J]. 劉剛,孫立鵬,王雪剛,劉蘭榮,李琳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(21)
[2]基于三維勵(lì)磁結(jié)構(gòu)的電工磁材料動(dòng)態(tài)磁特性測(cè)試與分析[J]. 李永建,王利祥,張長(zhǎng)庚,趙青. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]Fe基軟磁復(fù)合材料的斷裂性能研究[J]. 肖玲,雷忠琦,程文杰,李明,樊紅衛(wèi),劉剛,孫巖樺,虞烈. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(12)
[4]電工軟磁材料旋轉(zhuǎn)磁滯損耗測(cè)量及建模[J]. 張長(zhǎng)庚,楊慶新,李永建. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]大功率磁性技術(shù)近期來(lái)發(fā)展回顧與分析:(一)軟磁材料[J]. 徐澤瑋. 磁性材料及器件. 2017(03)
[6]基于Jiles Atherton磁滯理論的直流偏磁下鐵心損耗預(yù)測(cè)[J]. 王洋,劉志珍. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]先進(jìn)電工磁性材料特性與應(yīng)用發(fā)展研究綜述[J]. 楊慶新,李永建. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
[8]用于電機(jī)損耗精細(xì)化分析的分段變系數(shù)鐵耗計(jì)算模型[J]. 張冬冬,趙海森,王義龍,許國(guó)瑞,劉曉芳. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(15)
[9]定子無(wú)鐵心軸向磁場(chǎng)永磁電機(jī)永磁體損耗研究[J]. 劉福貴,王振,趙志剛. 微電機(jī). 2016(04)
[10]高頻高磁密時(shí)疊置硅鋼片的鐵芯損耗計(jì)算式改進(jìn)[J]. 李勁松,楊慶新,李永建,張長(zhǎng)庚. 高電壓技術(shù). 2016(03)
博士論文
[1]鐵磁材料復(fù)雜激勵(lì)下的損耗計(jì)算方法及其電機(jī)應(yīng)用[D]. 陳威.浙江大學(xué) 2016
[2]高Bs低功耗鐵基軟磁復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 趙國(guó)梁.浙江大學(xué) 2016
[3]矢量磁滯數(shù)學(xué)模型理論及其應(yīng)用研究[D]. 曾建斌.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[4]考慮磁滯特性的磁場(chǎng)數(shù)值分析及磁特性測(cè)量技術(shù)研究[D]. 劉福貴.河北工業(yè)大學(xué) 2001
碩士論文
[1]基于軟磁復(fù)合材料的永磁同步電機(jī)鐵耗特性研究[D]. 邸建忠.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[2]鐵磁材料非正弦激勵(lì)下的損耗計(jì)算方法研究[D]. 曹詩(shī)侯.浙江大學(xué) 2017
[3]基于二維磁特性測(cè)量技術(shù)的電工鋼片損耗特性研究[D]. 曹政.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2016
[4]計(jì)及諧波條件下的變系數(shù)電機(jī)鐵耗模型[D]. 張冬冬.華北電力大學(xué)(北京) 2016
[5]基于SMC的混合磁路永磁同步電機(jī)的基礎(chǔ)問(wèn)題研究[D]. 屈歡.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]鐵基超導(dǎo)帶材交流損耗的研究[D]. 張歡歡.華北電力大學(xué) 2012
本文編號(hào):3353072
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