交变磁化条件下铁磁材料损耗的测量与计算

摘要

随着电力电子技术的发展，各种新型电机在各行各业得到了广泛的应用，特别是高速电机在高速传动、加工、储能等领域得到越来越广泛的应用，高速电机铁耗的准确计算成为越来越重要的课题，而铁耗的计算是建立在对铁磁材料交流磁特性的详细分析的基础上的。本文的主要研究内容即为铁磁材料损耗的测量与计算。本文以铁磁材料中的硅钢片为主要研究对象，重点进行了以下几部分研究工作： l、以Bertotti铁耗分立计算模型为理论基础，推导了铁耗各个分量的物理模型，明确给出了铁耗的计算公式，以及它在不同的条件下可以演变的不同形式； 2、介绍铁磁材料损耗的几种常见测量方法，提出了以Epstein方圈测钢片损耗的方法为基础，利用数字仪表测量铁耗的新型方法，并提出了进行实验的注意点；利用新型实验方法对不同型号的硅钢片进行了实验，分析了实验结果； 3、提出了以Bertotti铁耗分立计算模型为基础，利用回归计算算出未知参数的值的两种方法，用两种方法算出了未知参数的值，对两种方法的计算过程和计算结果进行了比较，最终给出了关于两种方法的适应场合的结论； 4、将计算过程，包括实验结果处理、参数计算等部分总结起来，在MATLAB环境中利用GUI编程设计成了一套计算软件； 5、将BeIXotti模型应用于电机铁耗计算中去，校准确的计算出了样机的铁耗。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1 电机损耗概述

1.2硅钢及其测量与研究

1.2.1 硅钢发展概况

1.2.2 硅钢的应用及对性能测试的要求

1.2.1 硅钢测试技术发展概况

1.3损耗的研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第2章铁磁材料损耗计算的理论基础

2.1 Bertotti模型的基本理论

2.1.1 磁滞损耗

2.1.2 涡流损耗

2.1.3 异常损耗

2.2 模型分析

2.3本章小结

第3章铁磁材料损耗的测量方法

3.1 铁磁材料损耗的测量方法介绍

3.1.1 钢片损耗的爱泼斯坦方圈测量方法

3.1.2 钢片损耗的单片测试仪测试方法

3.1.3 铁磁材料损耗的其他测量方法

3.2 实验方法的比较与实际测量方式的选取

3.3 实验过程的验证与实验结果的分析

3.4 对其他型号硅钢片的实验结果

3.5 本章小结

第4章铁磁材料损耗的计算方法

4.1 回归计算的方法

4.2 MATLAB优化和统计工具箱介绍

4.2.1 优化工具箱

4.2.2 统计工具箱

4.3 直接回归法

4.3.1 算法的选取

4.3.2 用直接回归法计算未知参数

4.4间接回归法

4.4.1 涡流损耗参数的计算

4.4.2 用间接回归法计算未知参数

4.5 本章小结

第5章铁磁材料损耗计算的软件设计

5.1程序总体设计

5.1.1 数据存储结构的选择

5.1.2 编程工具的选择

5.2程序各模块具体分析

5.2.1 对数据操作的功能块

5.2.2 各个模块的GUI编程

5.3 主程序设计

5.3.1 主程序的界面

5.3.2 主程序菜单结构

5.3.3 主程序运行分析

5.4 程序的编译与软件的发布

5.5 本章小结

第6章Bertotti模型在电机铁耗计算中的应用

6.1 电机铁耗的传统计算方法

6.2 基于Bertotti模型的铁耗计算方法

6.3 实验结果及与计算结果的比较

6.4本章小结

第7章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间完成的主要论文

攻读硕士学位期间完成或参与的科研项目

致谢