叠片钢涡流损耗分析.doc

一、实验目的 ,以及减少涡流的方法; MAXWELL 2D计算碟片钢的涡流二、实验内容叠片钢的模型为四片钢片叠加而成,每一片界面的长和宽分别为 和 , 两片之间的距离为 , 叠片钢的电导率为 ,相对磁导率为 2000 ,作用在磁钢表面的外磁场 mAH Z/ 77 . 397 ?,即 TB Z1?,建立相应几何模型,并指定材料属性,指定边界条件,上边界和右边界为偶对称边界,上边界和下边界。分析不同频率下的涡流做不同频率下的叠片钢磁场分布图,计算不同频率下的最低磁通密度和涡流损耗,与理论计算结果进行比较。三、模型分析如图所示,模型由 4 片叠片钢组成,每一片截面的长和宽分别为 和 ,两片之间的距离为 ,叠片钢的电导率为 ,相对磁导率为 2000 ,作用在磁钢表面的外磁场 Hz= ,即 Bz=1T 。由于该模型对称,所以仿真中只取第一象限作为计算对象。四、仿真结果及分析软件计算了不同频率下的最低磁通密度 Bmin 和涡流损耗 P: 如下表: F(Hz) Bmin(T) P(W) 1 -6 60 -3 360 -1 1k 2k 10k +1 f=1Hz 时的磁场强度分布图: f=60Hz 时磁场强度分布图: f=360Hz 时的磁场分布图: f=1kHz 时的磁场分布图: f=2kHz 时的磁场分布图: f=10kHz 时的磁场强度分布图: 五、数据分析低频涡流损耗的计算低频涡流损耗的计算公式为: 2 2 2 24 t B P V ? ??式中,V为叠片体积;t为叠片厚度;B为峰值磁通密度;?为叠片电导率; ?为外加磁场角频率。 Maxwell 2D 所获得的功率损耗値是假定叠片钢在 Z 方向上具有单位长度(1m)时而计算出来的。因此,上式中的体积显然需要按以下公式计算: 3 3 6 10 10 1 10 V ? ? ?? ?????? 3m 按照此公式计算的各个频率下的涡流损耗如下表: F(Hz) Bmin(T) P(W) 仿真相对误差 1 -6 % 60 -3 % 360 -1 % 1k % 2k 180% 10k -1 1560% 经过对比发现在 1kHz 以下频率,数值结果与低频涡流损耗公式的计算结果吻合较好。在高频段数值计算结果和低频损耗计算公式的结果吻合的不好。高频涡流损耗的计算公式: P=1/2(H t2Rs S)=1/2( ω*μ/2σ) 1/2 *S 其中 S=2*(*10 -3 *1+1**10 -3 )=*10 -3m 2 数值结果与高频损