[发明专利]一种磁芯损耗分离计算方法

摘要

本发明公开了一种磁芯损耗分离计算方法，在给定的磁通密度变化量条件下，利用任意2个不同频率工作点在正弦激励下的损耗数据，建立磁损构成分离方程组分离磁滞损耗和涡流损耗，通过线性插值法模拟磁芯材料电阻率与频率之间的对应关系，将剩余损耗中的额外涡流损耗归集到经典传导涡流损耗中。本发明的优点是物理概念清晰，分离计算过程简单，无需依赖专门仪器即可有效分离磁芯中的损耗成分，可广泛适用于仿真软件模拟在电力电子应用中磁芯材料在不同频率和磁感应强度下的损耗大小。

主权项

1.一种磁芯损耗分离计算方法，其特征在于：在给定磁通密度变化量工作条件下，利用任意2个工作频率点在正弦激励下的损耗数据构建磁损分离方程，分离出在该工作条件下的磁滞损耗和涡流损耗；具体如下：步骤A、避开磁滞损耗与磁通密度变化量之间的非常量关系，建立磁滞损耗与频率之间的线性关系建立方程如下：其中，磁滞损耗密度的关系式为：Ph∝B^xf---(1)]]>式中，P_h代表磁滞损耗功率损耗密度；B代表磁通密度，代表磁通密度的变化量，x代表在不同工作条件下磁滞损耗与磁场强度之间的指数关系；f代表工作频率；涡流损耗密度的关系式为：Pe∝B^2f2---(2)]]>式中，P_e代表涡流损耗功率损耗密度；步骤B、结合式（1）、（2）的磁滞损耗和涡流损耗分别与频率和磁通密度之间的变化规律，并通过线性插值法求取任意2个不同工作频率处的电阻率ρ，通过调整涡流损耗磁芯电阻率来涵盖剩余损耗中额外涡流损耗的影响，构建磁芯损耗分离方程如下：Pv(fA)=Ph(fA)+Pe(fA)Pv(fB)=Ph(fB)+Pe(fB)⇒Pv(fA)=Ph(fA)+Pe(fA)Pv(fB)=fBfAPh(fA)+ρ(fA)ρ(fB)(fBfA)2Pe(fA)---(3)]]>式中，为在所选取的第一工作频率点处的磁芯功率损耗密度，为在第一工作频率点处的磁滞损耗功率损耗密度，为在第一工作频率点处的涡流损耗功率损耗密度，为在第一工作频率点处的电阻率，f_A为第一工作频率点处的工作频率；为在所选取的第二工作频率点处的磁芯功率损耗密度，为在第二工作频率点处的磁滞损耗功率损耗密度，为在第二工作频率点处的涡流损耗功率损耗密度，为在所选取的第二工作频率点处的电阻率，f_B为第二工作频率点处的工作频率；步骤C、在给定磁通密度变化量下，利用式（3）求解方程分离出正弦激励条件下磁芯在第一工作频率点或第二工作频率点的磁滞损耗和涡流损耗功率密度，进而分离出正弦激励条件下任意频率点所对应的磁滞损耗和涡流损耗功率密度。