Maxwell仿真分析
叠钢片涡流损耗分析
课老师：陈劲操
班级：08081902
学号：0808190246
姓名：吴鹏
201058
Maxwell仿真分析
——二维轴磁场涡流分析源处理
学Ansoft公司开发软件Maxwell工程电磁场进步解软件应广非想象次实验利中部分功涡流损耗分析通软件仿真作图理值相较出需实验结果
交流变压器驱动器中叠片钢功率损耗非常重数扼流线圈通常叠片减少涡流损耗种损耗然特高频情况产生热进步影响整体性做方面分析十分必
实验目
1) 认识钢涡流效应损耗减少涡流方法
2) 学涡流损耗计算方法
3) 学MAXWELL 2D计算叠片钢涡流
二 实验模型
第实验分析单钢片涡流损耗值模型钢片设置厚度0356mm长度20mm>>0356mm外加磁场1T
实验模型4片叠钢片组成篇截面长宽分127mm0356mm两片中间距离812uA叠片钢电导率208e6 Sm相磁导率2000作磁钢表面外磁场Hz39777AmBz1T考虑模型XY轴具称性计算第象限模型
三 实验步骤
． 单钢片涡流损耗分析
1 建立模型单钢片涡流分析位置谓放中间然设置边界39777Am然设置频率进行求解
2 进行数处理算出理值进行较
二 叠钢片涡流损耗分析
1 模型建立起第象限模型模型原点坐标轴原点重合样做起较方便设置钢片材质符合实际求然设置边界条件源实验源恒定磁场分制定界右边界然考虑偶性左边界界设置偶然设置求解参数实验进行频率涡流损耗分析设定Frequency进行求解
2 Frequency分设置1Hz60Hz360Hz1KHz2KHz5KHz10KHz进行求解注意次求解时Starting Mesh设定Initial表示重新开始计算求解记录频率偶流损耗值低磁通密度Bmin
3 进行数处理实验数理值进行较出实验结
四 仿真图样
单钢片涡流分析
1） F50HZ时
P632054E002（W）
Hmin39575E+002(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin04973(T)
仿真计算程：
2） F200HZ时
P883642E001（W）
Hmin36825E+002(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin04628(T)
仿真计算程：
3） F5000HZ时
P111579E+001（W）
Hmin23055E+001(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin00290(T)
仿真计算程：
二叠钢片涡流分析
1 f1HZ时
P199214e6(W)
Hmin39777e2(Am)
Bmin139777*39777e209997(T)
2 f60HZ时
P716701e3(W)
Hmin39761e2(Am)
Bmin139711*29761e209993(T)
3 f360HZ时
P252253e1 (W)
Hmin39223e2 (Am)
Bmin09857(T)
4 f1kHZ时
P168902(W)
Hmin35960e2(Am)
Bmin09038(T)
5 f2kHZ时
P464186(W)
Hmin28517e2
Bmin07167(T)
6 f5kHZ时
P947030(W)
Hmin12766e2(Am)
Bmin03208(T)
7 f10kHZ时
P124161e1(W)
Hmin26483e1(Am)
Bmin00666(T)
五 实验数
单钢片位置磁场行情况：
1）实验值表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
50
04973
632054E002
200
04628
883642E001
5000
00290
111579E+001
2）理值计算结果
低频公式理表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
50
04975
6325e002
200
04620
8825e001
5000
00288
2125e001
高频公式理表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
5000
00288
113868e001
3）误差分析
误差表格
F(Hz)
Bmin
P
50
003
007
200
004
013
5000
011
475(低) 20(高)
发现50HZ200HZ时仿真结果低频损耗计算结果吻合较5000HZ时仿真结果高频损耗计算结果吻合较Bmin说3频率时候吻合非常
二叠钢片涡流分析
频率BminP
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）
1
09997
199214e6
60
09993
716701e3
360
09857
252253e1
1k
09038
168902
2k
07167
464186
5k
03208
947030
10k
00666
124261e1
表实验数
工程电磁场理知识易知低频高频涡流损耗理计算公式样面分讨：
1 实验数低频损耗理计算公式较
低频涡流损耗计算公式：Pt2ω2B2σ24V
式中V叠片体积t叠片厚度B峰值磁通密度σ叠片电导率ω外加磁场角频率V127×103×0356×103×145212×106m3
计算频率2KHz频率涡流损耗：
低频数值计算结果实验值较
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）[理]
P（W）[实验]
1
09997
19593e6
199214e6
60
09993
70535e3
716701e3
360
09857
25408e3
252253e1
1k
09038
19605
168902
2k
07167
78420
464186
5k
03208
49012e1
947030
10k
00666
19604e2
124261e1
较发现频率2K时实验结果理值较吻合频率2KHZ时误差说明原理计算公式已适应谋法
2 实验结果高频损耗计算公式较
频率较高时计算涡流损耗应该外寻求公式查阅资料高频时涡流损耗计算公式P12Ht2RsSHt22δσHt22ωμ2σS
式中S叠片表面积Ht磁场强度切分量σ叠片电导率μ叠片相磁导率ω外加磁场角频率Rs单位表面积叠片阻抗δ趋肤深度公式适频率10KHZ情况进行利公式计算2KHZ5KHZ情况
高频数值计算结果实验值较
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）[理]
P（W）[实验]
2k
07167
56918
464186
5k
03208
90000
947030
10k
00666
12727
124261e1
3误差分析
误差表格
F(Hz)
Bmin
P
1
0004
33
60
0097
33
360
811
55
1K
164
17
2K
188
42（低） 20（高）
5K
791
80（低） 66（高）
10K
027
34（低） 19（高）
发现1k Hz频率仿真结果低频损耗计算结果吻合较频率()等5k Hz时仿真结果高频损耗计算结果吻合较Bmin说开始吻合非常中间误差相吻合
实验证明涡流现实生活中存影响会着频率变化变化具体说频率越高损耗越生活常识吻合
六实验总结
次试验通Maxwell叠钢片涡流进行仿真分析次试验涡流更深入解该软件变更加心应手学程中应该充分利切工具辅助学样仅学课程帮助开拓思维训练动手力希更加努力学门课程专业课坚实基础
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Maxwell仿真分析
叠钢片涡流损耗分析
课老师：陈劲操
班级：08081902
学号：0808190246
姓名：吴鹏
201058
Maxwell仿真分析
——二维轴磁场涡流分析源处理
学Ansoft公司开发软件Maxwell工程电磁场进步解软件应广非想象次实验利中部分功涡流损耗分析通软件仿真作图理值相较出需实验结果
交流变压器驱动器中叠片钢功率损耗非常重数扼流线圈通常叠片减少涡流损耗种损耗然特高频情况产生热进步影响整体性做方面分析十分必
实验目
1) 认识钢涡流效应损耗减少涡流方法
2) 学涡流损耗计算方法
3) 学MAXWELL 2D计算叠片钢涡流
二 实验模型
第实验分析单钢片涡流损耗值模型钢片设置厚度0356mm长度20mm>>0356mm外加磁场1T
实验模型4片叠钢片组成篇截面长宽分127mm0356mm两片中间距离812uA叠片钢电导率208e6 Sm相磁导率2000作磁钢表面外磁场Hz39777AmBz1T考虑模型XY轴具称性计算第象限模型
三 实验步骤
． 单钢片涡流损耗分析
1 建立模型单钢片涡流分析位置谓放中间然设置边界39777Am然设置频率进行求解
2 进行数处理算出理值进行较
二 叠钢片涡流损耗分析
1 模型建立起第象限模型模型原点坐标轴原点重合样做起较方便设置钢片材质符合实际求然设置边界条件源实验源恒定磁场分制定界右边界然考虑偶性左边界界设置偶然设置求解参数实验进行频率涡流损耗分析设定Frequency进行求解
2 Frequency分设置1Hz60Hz360Hz1KHz2KHz5KHz10KHz进行求解注意次求解时Starting Mesh设定Initial表示重新开始计算求解记录频率偶流损耗值低磁通密度Bmin
3 进行数处理实验数理值进行较出实验结
四 仿真图样
单钢片涡流分析
1） F50HZ时
P632054E002（W）
Hmin39575E+002(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin04973(T)
仿真计算程：
2） F200HZ时
P883642E001（W）
Hmin36825E+002(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin04628(T)
仿真计算程：
3） F5000HZ时
P111579E+001（W）
Hmin23055E+001(Am)
Bmin rHmin4*PI*(10e7)*1000*Hmin00290(T)
仿真计算程：
二叠钢片涡流分析
1 f1HZ时
P199214e6(W)
Hmin39777e2(Am)
Bmin139777*39777e209997(T)
2 f60HZ时
P716701e3(W)
Hmin39761e2(Am)
Bmin139711*29761e209993(T)
3 f360HZ时
P252253e1 (W)
Hmin39223e2 (Am)
Bmin09857(T)
4 f1kHZ时
P168902(W)
Hmin35960e2(Am)
Bmin09038(T)
5 f2kHZ时
P464186(W)
Hmin28517e2
Bmin07167(T)
6 f5kHZ时
P947030(W)
Hmin12766e2(Am)
Bmin03208(T)
7 f10kHZ时
P124161e1(W)
Hmin26483e1(Am)
Bmin00666(T)
五 实验数
单钢片位置磁场行情况：
1）实验值表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
50
04973
632054E002
200
04628
883642E001
5000
00290
111579E+001
2）理值计算结果
低频公式理表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
50
04975
6325e002
200
04620
8825e001
5000
00288
2125e001
高频公式理表格
F(Hz)
Bmin(T)
P(W)
5000
00288
113868e001
3）误差分析
误差表格
F(Hz)
Bmin
P
50
003
007
200
004
013
5000
011
475(低) 20(高)
发现50HZ200HZ时仿真结果低频损耗计算结果吻合较5000HZ时仿真结果高频损耗计算结果吻合较Bmin说3频率时候吻合非常
二叠钢片涡流分析
频率BminP
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）
1
09997
199214e6
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09993
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252253e1
1k
09038
168902
2k
07167
464186
5k
03208
947030
10k
00666
124261e1
表实验数
工程电磁场理知识易知低频高频涡流损耗理计算公式样面分讨：
1 实验数低频损耗理计算公式较
低频涡流损耗计算公式：Pt2ω2B2σ24V
式中V叠片体积t叠片厚度B峰值磁通密度σ叠片电导率ω外加磁场角频率V127×103×0356×103×145212×106m3
计算频率2KHz频率涡流损耗：
低频数值计算结果实验值较
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）[理]
P（W）[实验]
1
09997
19593e6
199214e6
60
09993
70535e3
716701e3
360
09857
25408e3
252253e1
1k
09038
19605
168902
2k
07167
78420
464186
5k
03208
49012e1
947030
10k
00666
19604e2
124261e1
较发现频率2K时实验结果理值较吻合频率2KHZ时误差说明原理计算公式已适应谋法
2 实验结果高频损耗计算公式较
频率较高时计算涡流损耗应该外寻求公式查阅资料高频时涡流损耗计算公式P12Ht2RsSHt22δσHt22ωμ2σS
式中S叠片表面积Ht磁场强度切分量σ叠片电导率μ叠片相磁导率ω外加磁场角频率Rs单位表面积叠片阻抗δ趋肤深度公式适频率10KHZ情况进行利公式计算2KHZ5KHZ情况
高频数值计算结果实验值较
F（Hz）
Bmin（T）
P（W）[理]
P（W）[实验]
2k
07167
56918
464186
5k
03208
90000
947030
10k
00666
12727
124261e1
3误差分析
误差表格
F(Hz)
Bmin
P
1
0004
33
60
0097
33
360
811
55
1K
164
17
2K
188
42（低） 20（高）
5K
791
80（低） 66（高）
10K
027
34（低） 19（高）
发现1k Hz频率仿真结果低频损耗计算结果吻合较频率()等5k Hz时仿真结果高频损耗计算结果吻合较Bmin说开始吻合非常中间误差相吻合
实验证明涡流现实生活中存影响会着频率变化变化具体说频率越高损耗越生活常识吻合
六实验总结
次试验通Maxwell叠钢片涡流进行仿真分析次试验涡流更深入解该软件变更加心应手学程中应该充分利切工具辅助学样仅学课程帮助开拓思维训练动手力希更加努力学门课程专业课坚实基础
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