電機鐵芯損耗曲線的擬合

摘 要:文章提出了在電機電磁設計中用公式計算鐵芯損耗，這樣在計算鐵芯損耗的時候，省去了通過磁密查曲線的過程，根據計算得到的磁密，通過公式就可以直接得到，大大簡化了編程及計算過程。

關鍵詞:電機鐵耗擬合曲線

中圖分類號:TP2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0116-01

概述

隨著電機功率的提高，從電磁設計到機械加工，都具有很高的難度，眾所周知，隨著電機容量的增大，電磁負荷增加，電機的發熱及冷卻成為電機設計最為關心的問題。電機發熱主要由鐵芯產生的熱量和繞組產生的熱量。

1 鐵心損耗的計算原理

鐵耗是由交變磁場在鐵心內產生的。目前工程上普遍采用的是由Bertotti等人首先提出的鐵心損耗分離理論，它根據鐵磁材料在交變磁場作用下產生損耗發熱的機理不同，進而進行分離后分別考慮，最后疊加求得鐵磁材料總損耗。因此，對導磁又導電的材料，根據 Bertotti鐵耗分離理論，鐵耗一般由3部分組成，即磁滯損耗、渦流損耗和附加損耗，如式(1)。

(1)

式中:式中，為單位重量鐵心總損耗;為單位重量磁滯損耗;為單位重量渦流損耗;為單位重量附加損耗。

根據Steinmetz方程，磁滯損耗和附加損耗可以統稱為Steinmetz損耗，可以用式(2)表示:

(2)

式中，、和是取決于材料性能的常數，當時，表示不考慮附加損耗，只考慮鋼片在工頻下的損耗。

在一般電機的頻率范圍內，磁場在鋼片上可以認為均勻分布的，渦流損耗可以通過解析方法計算得到，單位重量內的渦流損耗為

(3)

式中，為鋼片的電阻率，為鋼片的密度，為鋼片的厚度?！?br>