0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

阐述硅钢片两种参数设置的区别

工程师邓生 来源:西莫电机论坛 作者:杨俐辉 2022-09-26 11:39 次阅读

1概述

在硅钢片材料的EditMaterial设置窗口中,有一个“Bulk Conductivity”设置选项,在“Core Loss at One Frequency” 窗口,也有一个“Conductivity” 选项设置。本文将阐述硅钢片的这两种参数设置的区别。

2实现方法

在Maxwell中,通常把叠片硅钢片用一个整体来建模,而不会把每一片叠片模型都单独建出来,叠片模型采用解析法进行计算,按体积来进行加权。

下面将介绍如何在Maxwell中设置建立这种硅钢片的电导率。这里主要考虑的是叠片铁芯,以阻止硅钢片中流动的体电流,此处我们只把感应电流作为铁损 Core Loss计算的一部分,而不是大范围的感应电流。

用户把材料的成分设置为叠压型Lamination时,需要记住设置叠压系数和叠压方向,叠压方向(Stacking Direction)是叠片平面的法向方向,选项有三种,为V(1)、V(2)、V(3),分别代表以下三种方向: (1) 直角坐标系的X、Y、Z方向, (2) 圆柱坐标系的R、Phi、Z方向 (3) 球坐标系的 Rho, Theta, Phi方向 叠压系数(StackingFactor)是一个0和1之间的系数,硅钢片一般由导磁的钢和不导磁的绝缘材料组成,该系数是导磁部分长度与总长度的比值。

为了抑制并忽略铁芯内的感应电流,用户可将叠片材料的体电导率 Bulk Conductivity设置为0。设置体电导率Bulk Conductivity菜单操作为:Modeler>>Assign material>>选择需要设置的材料>>点击 View/Edit materials,在如下图所示的View/EditMaterial窗口中,将“Bulk Conductivity”设置为0即可。

cba29d02-3be0-11ed-9e49-dac502259ad0.png

典型叠片硅钢片设置: Bulk Conductivity 设置为0 通过该设置,铁芯内的所有损耗将由铁芯的损耗设置决定。这是2D分析的最佳选择,也是3D应用中的基础选项。 在3D的瞬态场仿真时,如果Bulk Conductivity设置为大于0,并且把涡流效应Eddy Effect关闭,那么进入铁芯的法向磁通引起的额外的损耗部分会被计算,如下图所示。

cbb73aa0-3be0-11ed-9e49-dac502259ad0.png

体电导率Bulk Conductivity 按实际材料规格设定(考虑法向磁通损耗的高级设置) 这个额外的损耗部分在铁损报告Report中随时间显示在涡流损耗曲线下。这只是后处理运算,并不会影响场计算结果。

设置体电导率 BulkConductivity大于0,考虑铁损计算时的法向磁通步骤如下: (1) 使用一个简单的非零电导率conductivity(非各向异性); (2) 将材质成分设置为“层叠” Laminated; (3) 关闭掉涡流效应Eddy Effect; (4) 采用标准的Electric Steel损耗模型和系数(Kh,Kc,Ke),并把铁耗Core Loss打开。

特别注意,对于典型应用(如电机、变压器、电抗器)中层叠的铁芯,磁通的法向分量引起的损耗是比较小的。而对于一些特别的应用,比如有高漏抗的功率变压器,法向磁通可能会比较大,从而在负载运行时在层叠的铁芯中引起额外的损耗。在这些特殊的应用中,电导率conductivity可以被设置为大于0。

对于层叠材料(特别是2D模型中),涡流效应Eddy Effect总是被关闭的。这将确保当电导率大于0时,被计算的物体不计算涡流效应(AC 和集肤效应)。层叠铁芯的涡流损耗(由每一个叠片中的很小的涡流电流引起的)包含于铁芯损耗计算中。 铁芯损耗使用损耗系数来直接计算基于场量及其导数的损耗密度。如果这些系数不是已知的,用户可通过两种拟合方法来从损耗曲线(BP曲线)中提取这些损耗系数,分别为拟合单频率曲线和拟合多频率曲线两种。

当采用多频率曲线拟合时,三个损耗系数直接从BP曲线 vs frequency数据拟合得到。

当采用单频率数据时,有两个系数从BP曲线拟合得到,另一个系数(Kc)由材料的电导率和叠压硅钢片的厚度得到。电导率Conductivity用于计算获得叠压铁芯的Steinmetz损耗系数,在BP曲线的输入界面上会二次输入。二次输入的电导率conductivity对场量的求解和计算无影响,只影响用于铁芯损耗计算的系数的生成(这是一个后处理运算)。

cbeb2b1c-3be0-11ed-9e49-dac502259ad0.png

单频率的铁芯损耗曲线选择 在下拉菜单的“Calculate Properties for”选项中,有一个“CoreLoss at One Frequency”选项,如下图所示。一个BP曲线的输入窗口将询问是否选择“Core Loss at One Frequency”。窗口中的电导率Conductivity是叠压硅钢片的电导率,用于提取Steinmetz损耗系数。

cbf58ed6-3be0-11ed-9e49-dac502259ad0.png

单频率铁损BP曲线的设置窗口 用户也可以查看相关的Maxwell在线帮助主题。




审核编辑:刘清

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 变压器
    +关注

    关注

    159

    文章

    7248

    浏览量

    134749
  • 电抗器
    +关注

    关注

    7

    文章

    544

    浏览量

    37131
  • 感应电流
    +关注

    关注

    0

    文章

    88

    浏览量

    11923

原文标题:如何在Maxwell中为叠片的硅钢材料设置电导率?

文章出处:【微信号:西莫电机论坛,微信公众号:西莫电机论坛】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    一文详解变压器硅钢片

    常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一
    的头像 发表于 12-25 15:06 3274次阅读
    一文详解变压器<b class='flag-5'>硅钢片</b>

    高效电机用硅钢片的选择原则和参考

    硅钢片分为热轧和冷轧硅钢片,而现行国际上,大多按晶粒取向分为无取向和晶粒取向硅钢片大类。热轧硅钢片是磁性无取向
    发表于 10-12 10:59

    TD8510硅钢片测量检测

    TD8510 硅钢片磁性能测试系统是一套专用于检测硅钢片交流磁性能的系统,可在 40 Hz~65 Hz ( 1 kHz 可选) 频率范围内,测量晶粒取向或无取向硅钢片的交流磁特性参数
    发表于 11-07 11:58

    JFE超级铁芯Super Core高频用硅钢片

    JFE 超级铁芯 Super Core 高频用硅钢片,0.1mm硅钢,10JNHF600、10JNEX900
    发表于 12-06 02:17

    如何选取高效电机用硅钢片

    通过对电机用硅钢片电磁性能的对比分析,对高效电机硅钢片的选择和应用进行了研究探讨,并通过试验及数据的分析,提出了高效电机用硅钢片的选择原则,为高效电机铁心材料的选择提供了参考。
    发表于 02-24 07:19

    硅钢片牌号表示方法

    硅钢片牌号表示方法1)冷轧无取向硅钢带(片)表示方法:DW+铁损值(在频率为50HZ,波形为正弦的磁感峰值为1.5T 的单位重量铁损值。)的100 倍+厚度值
    发表于 12-24 11:58 4124次阅读

    电机铁心材料采用冷轧硅钢带取代热轧硅钢片

    电机铁心材料采用冷轧硅钢带取代热轧硅钢片_李祥
    发表于 01-02 16:30 2次下载

    如何选择高效电机硅钢片_高效电机硅钢片的选取

    通过对电机用硅钢片电磁性能的对比分析,对高效电机硅钢片的选择和应用进行了研究探讨,并通过试验及数据的分析,提出了高效电机用硅钢片的选择原则,为高效电机铁心材料的选择提供了参考。
    的头像 发表于 07-10 13:39 8719次阅读

    高效电机用硅钢片的选择探讨

    通过对电机用硅钢片电磁性能的对比分析,对高效电机硅钢片的选择和应用进行了研究探讨,并通过试验及数据的分析,提出了高效电机用硅钢片的选择原则,为高效电机铁心材料的选择提供了参考。
    发表于 01-28 09:32 8次下载
    高效电机用<b class='flag-5'>硅钢片</b>的选择探讨

    超薄型硅钢片铁芯有什么用途和特点?这几个优点你可以了解

    硅钢片在生产和生活中应用广泛,但是不同种类的硅钢片拥有不同的用途和特点,今天跟大家分享超薄型硅钢片铁芯的优点和用途。 超薄型硅钢片铁芯特点一: 硅钢
    发表于 09-28 09:46 2190次阅读

    电力变压器为什么用硅钢片做铁芯?

    一般来说,常用的变压器铁芯是硅钢片,那么你知道为什么选择硅钢片作为变压器的铁芯吗?      什么是“硅钢”?它有什么特性?      硅钢实际上就是一
    发表于 01-03 10:58 3435次阅读

    高效电机用硅钢片的选择探讨

    通过对电机用硅钢片电磁性能的对比分析,对高效电机硅钢片的选择和应用进行了研究探讨,并通过试验及数据的分析,提出了高效电机用硅钢片的选择原则,为高效电机铁心材料的选择提供了参考。
    的头像 发表于 04-17 10:34 1938次阅读

    硅钢片激光焊接的优势和难点

    汽车电机定子新能源汽车电机定子硅钢片激光焊接是一高效、精确的生产技术,它可以帮助汽车制造商大幅降低生产成本、提高产品性能和质量。硅钢片一、激光焊接技术的优势包括:1.高精度:激光焊接技术能够实现
    的头像 发表于 09-15 08:08 1271次阅读
    <b class='flag-5'>硅钢片</b>激光焊接的优势和难点

    环形变压器铁芯原材料是用硅钢片还是矽钢片

    环形变压器铁芯原材料是用硅钢片还是矽钢片? 环形变压器铁芯原材料通常使用的是硅钢片,而不是矽钢片硅钢片是一
    的头像 发表于 12-26 15:20 1011次阅读

    硅钢片单双张检测案例

    客户介绍:客户为一家电机生产企业,硅钢片是其主要的加工原料。硅钢片是一含碳极低的硅铁软磁合金,是电力、电子和工业不可缺少的重要软磁合金,主要用作各种电机、发电机和变压器的铁芯。由于其金属的特殊性
    的头像 发表于 06-28 15:28 212次阅读
    <b class='flag-5'>硅钢片</b>单双张检测案例