非正弦激励下纳米晶铁心损耗的计算方法与实验验证

为了提高复杂激励下电力电子装置中铁心损耗的计算精度,该文提出两种用于计算矩形波叠加直流偏置激励(即非正弦激励)下铁心损耗的计算方法。首先,修正延伸到矩形波激励计算的斯坦梅茨公式(RESE)以适应非正弦激励,并推导出相应的计算式。其次,考虑在非正弦激励下,等效电导率ρ的非线性,对铁耗分离法做进一步修正。然后,构建磁滞回线测试平台,在20kHz范围内对日立纳米晶铁心样品FT-3KS(Fe_(73.5)CuNd_(3)Si1_(3.5)B_(9))进行正弦及非正弦激励下损耗测试。对损耗测量结果进行数值拟合,得到各方法的解析计算式。最后,通过实测值与模型预测值对比分析,两种方法的平均预测误差控制在10%以内,验证了上述方法的有效性。

非正弦激励下磁心损耗的计算方法及实验验证

在电力电子装置中,磁性元件的输入电压波形往往不是正弦波,研究非正弦激励下电力电子装置中磁心损耗的计算方法有重要意义。首先介绍正弦激励下磁心损耗的计算方法,在此基础上研究了非正弦激励下磁心损耗的计算方法,得到了修正铁耗分离法和修正Steinmetz经验公式法计算式。其次,考虑磁心叠片的趋肤效应,对修正铁耗分离法做了进一步改进。然后,对环形非晶和纳米晶磁心的损耗测量结果进行数值拟合,得到了非正弦激励下两种方法的解析计算式,并比较了应用两种计算方法的损耗计算结果。最后,分别对环形非晶和纳米晶磁心开展非正弦激励下的磁心损耗测量实验,将实验结果和上面两种计算方法的解析结果进行比较,验证了非正弦激励下两种计算方法的准确性。