基于等效复数磁导率的利兹线绕组损耗计算模型 被引量：3

1

作者 赵志刚 王丽美 +2 位作者 陈天缘 赵安琪 卢子奇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期947-955,共9页

绕组损耗是高频变压器总体损耗的重要组成部分,是影响磁性元件体积、效率和温升的关键性参数。由于利兹线的高频损耗小而广泛应用于高频变压器绕组,但其复杂的三维扭转结构导致准确、快速地计算绕组损耗十分困难。解析方法需要进行简化... 绕组损耗是高频变压器总体损耗的重要组成部分,是影响磁性元件体积、效率和温升的关键性参数。由于利兹线的高频损耗小而广泛应用于高频变压器绕组,但其复杂的三维扭转结构导致准确、快速地计算绕组损耗十分困难。解析方法需要进行简化和近似处理,难以准确地表征绕组的高频涡流特性,有限元数值方法需要对每匝绕组精细化建模,导致计算资源耗费严重。采用具有等效复值材料特性的区域替代绕组区域的均匀化技术,能够实现二维磁场对涡流效应的表征,降低了精细化建模的计算成本。但等效区域的材料特性需要利用数值方法获得,增加了计算的复杂性。因此该文通过分析利兹线损耗机理,考虑利兹线截面形状对等效区域材料特性的影响,实现了圆形利兹线绕组等效复数磁导率的明确解析描述。建立了圆形利兹线绕组损耗计算模型,验证了等效复数磁导率计算邻近效应的准确性,实现了较宽频率范围内绕组损耗的准确预测。 展开更多

关键词 利兹线 绕组损耗 等效复数磁导率 趋肤效应 邻近效应

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基于非线性复数磁导率模型的叠片铁心损耗计算

2

作者 李世峰 陈龙 +2 位作者 张泽宇 邹震 贲彤 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期68-76,共9页

为实现频域计算中电力变压器损耗分布特性的快速计算,本文基于非线性复数磁导率模型,在保证计算精度的同时,提出了一种正弦稳态服役条件下叠片铁心损耗分布的快速计算方法。首先,基于磁滞回线面积等效原理,在考虑基本磁化曲线非线性特... 为实现频域计算中电力变压器损耗分布特性的快速计算,本文基于非线性复数磁导率模型,在保证计算精度的同时,提出了一种正弦稳态服役条件下叠片铁心损耗分布的快速计算方法。首先,基于磁滞回线面积等效原理,在考虑基本磁化曲线非线性特性的基础上,得到复数磁导率的实部与虚部;其次,为了验证本文所提出模型对变压器铁心损耗预测的有效性,耦合铁心叠片均匀化方法,建立了单相叠片铁心的频域有限元仿真模型,对变压器铁心中损耗与磁通密度分布进行计算;最后,制作了单相变压器铁心实验模型,搭建单相变压器铁心损耗实验平台,对本文所提出的方法有效性进行验证。结果表明,基于非线性复数磁导率叠片等效的变压器铁心损耗计算方法具有参数辨识过程简单、计算精度较高等特点,在变压器长期正弦稳态服役条件下的损耗计算与温升预测中具有一定应用前景。 展开更多

关键词 复数磁导率 电力变压器 叠片铁心 铁心损耗

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不同退火条件对Fe73．5Si13．5B9Cu1Nb3-xAlx磁导率的影响 被引量：2

3

作者 刘海顺 都有为 +3 位作者 张丽萍 张吉雄 殷春浩 缪协兴 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期740-743,共4页

用Al部分替代Nb制备了Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xAlx非晶条带,通过4种不同的退火方式得到其纳米晶样品,采用阻抗分析仪测量各样品的复数磁导率,并分析了退火方式对初始磁导率的影响。研究发现,经退火后,样品(除x=3.0)的磁导率有明显改善,... 用Al部分替代Nb制备了Fe73.5Si13.5B9Cu1Nb3-xAlx非晶条带,通过4种不同的退火方式得到其纳米晶样品,采用阻抗分析仪测量各样品的复数磁导率,并分析了退火方式对初始磁导率的影响。研究发现,经退火后,样品(除x=3.0)的磁导率有明显改善,明显高于经同样退火处理的Finemet配方的样品;对于不同退火方式,性能最好的样品Al含量不尽相同;对于不同Al含量的样品,有各自不同的最佳退火方式;对于x=3.0、完全不含Nb的样品,经随炉升温或降温退火后,仍然有较高的磁导率。研究结果表明,在Finemet配方中,用适量Al替代Nb,经适当退火后,样品的磁导率得到明显改善,从而提供了一条研制低成本高磁导率纳米晶合金的可能的途径。 展开更多

关键词 纳米晶合金 非晶合金 复数磁导率 退火条件

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FeCo薄膜微波磁导率谱的磁滞特性研究

4

作者 袁哲 朱俊伟 +3 位作者 徐诗尧 张豹山 杨燚 唐东明 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期30-32,37,共4页

测量了FeCo薄膜在0.5-8 GHz频率范围内的复数磁导率谱，通过改变外加磁场 H ex 的方向、大小，研究磁导率虚部共振曲线出现的磁滞现象。验证了样品铁磁共振频率f r 的平方值随正向H ex 线性变化的规律；观察到 H ex 与样品磁化方向相反... 测量了FeCo薄膜在0.5-8 GHz频率范围内的复数磁导率谱，通过改变外加磁场 H ex 的方向、大小，研究磁导率虚部共振曲线出现的磁滞现象。验证了样品铁磁共振频率f r 的平方值随正向H ex 线性变化的规律；观察到 H ex 与样品磁化方向相反时，共振曲线的磁滞现象，尤其是 H ex 的值接近矫顽力H c时，共振曲线出现双峰，反映了铁磁薄膜中部分磁矩随着反向H ex 逐渐增大逐步翻转的磁化动力学过程。由铁磁共振公式拟合磁谱虚部曲线，计算了双共振峰出现时薄膜中磁矩发生翻转的比例。 展开更多

关键词 铁磁薄膜 复数磁导率 磁滞 铁磁共振

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Fe-Si-Al复合磁粉芯制备工艺的研究 被引量：7

5

作者 李庆达 连法增 +2 位作者 尤俊华 孙陨 陈玉兰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期65-68,共4页

模压成型制备Fe-Si-Al复合磁粉芯,研究了热处理条件及绝缘包覆处理对复合磁粉芯磁性能的影响。实验结果表明:压制后的退火处理能够有效地提高Fe-Si-Al磁粉芯的磁性能;增加退火温度能够提高样品的有效磁导率,减少磁滞损耗;过高的退火温度... 模压成型制备Fe-Si-Al复合磁粉芯,研究了热处理条件及绝缘包覆处理对复合磁粉芯磁性能的影响。实验结果表明:压制后的退火处理能够有效地提高Fe-Si-Al磁粉芯的磁性能;增加退火温度能够提高样品的有效磁导率,减少磁滞损耗;过高的退火温度(>660℃)能够恶化粒子间的绝缘层,降低磁特性;Fe-Si-Al磁粉芯的最佳退火温度为660℃。磁退火处理是降低Fe-Si-Al磁粉芯损耗的一种有效的新方法,与退火处理相比磁退火处理能够更大幅度的降低Fe-Si-Al磁粉芯的损耗。增加绝缘剂添加量能够有效地降低Fe-Si-Al磁粉芯的涡流损耗,同时也会产生恶化复数磁导率实数部分的负面影响,Fe-Si-Al磁粉芯最佳的绝缘剂添加量为0.7%(质量分数)。 展开更多

关键词 磁粉芯 损耗 退火 复数磁导率

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带磁芯励磁线圈的阻抗匹配 被引量：9

6

作者 翁玲 曹晓宁 +4 位作者 徐行 梁淑智 黄文美 孙英 王博文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1330-1334,共5页

带磁芯励磁线圈的阻抗匹配是磁致伸缩器件设计和应用的基础。为使励磁线圈产生较大磁场,利用AMH-1M-S型磁特性测试系统,测试了在不同频率下线圈磁芯材料硅钢片的B-H和u-H曲线,同时计算了带磁芯励磁线圈的复阻抗。根据串联谐振电路原理,... 带磁芯励磁线圈的阻抗匹配是磁致伸缩器件设计和应用的基础。为使励磁线圈产生较大磁场,利用AMH-1M-S型磁特性测试系统,测试了在不同频率下线圈磁芯材料硅钢片的B-H和u-H曲线,同时计算了带磁芯励磁线圈的复阻抗。根据串联谐振电路原理,理论上计算了电路谐振时的电容值。搭建了实验平台,利用示波器采集电源电压和串接在电路中采样电阻电压的数值,计算了串接匹配电容前后电路的阻抗变化。实验结果表明:串接匹配电容后,在励磁电流频率为50 Hz、100Hz、150 Hz时,励磁线圈总阻抗下降了48.95%、61.34%、60.06%,励磁电流分别增加了95.88%、158.62、150.38%。 展开更多

关键词 带磁芯励磁线圈 复数磁导率 串联谐振 阻抗匹配

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基于准梯形永磁体的多相分数槽集中整距绕组永磁电动机齿槽转矩抑制 被引量：1

7

作者 康惠林 周理兵 +1 位作者 王晋 彭溪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期154-160,共7页

对准梯形永磁体边沿厚度影响多相分数槽集中整距绕组电动机齿槽转矩的规律进行了研究。准梯形永磁体由正弦永磁体及第3,5次谐波合成得到,永磁体谐波分量的幅值依边沿厚度而定。为提高优化速度,采用复数磁导率模型计算齿槽转矩,并得到最... 对准梯形永磁体边沿厚度影响多相分数槽集中整距绕组电动机齿槽转矩的规律进行了研究。准梯形永磁体由正弦永磁体及第3,5次谐波合成得到,永磁体谐波分量的幅值依边沿厚度而定。为提高优化速度,采用复数磁导率模型计算齿槽转矩,并得到最优边沿厚度。对20槽22极外转子五相电动机进行解析计算发现,准梯形永磁体可抑制电动机齿槽转矩,且永磁体最优边沿厚度为最大厚度的0.5倍。齿槽转矩的有限元仿真和样机测量结果验证了解析计算及其结论的有效性。 展开更多

关键词 多相电动机 准梯形永磁体 齿槽转矩抑制 复数磁导率模型

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国产磁合金环性能的测试 被引量：1

8

作者 金鹏 许哲 +1 位作者 梁路 付昕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期117-121,共5页

通过搭建谐振电路的方法对国产磁合金环性能进行了测试。测试的主要参数包括磁合金环的磁导率、Q值及其并联阻抗值等。测试结果表明:该磁合金环的Q值很低,随频率的变化不明显;磁导率很大,随频率的增加而减小;并联阻抗值随频率增加而变... 通过搭建谐振电路的方法对国产磁合金环性能进行了测试。测试的主要参数包括磁合金环的磁导率、Q值及其并联阻抗值等。测试结果表明:该磁合金环的Q值很低,随频率的变化不明显;磁导率很大,随频率的增加而减小;并联阻抗值随频率增加而变大。在100℃温度以内,其性能参数变化很小。 展开更多

关键词 同轴谐振腔 磁合金环 复数磁导率 品质因数 非绝热压缩

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[(Fe_(1-x)Co_x)_(0.75)B_(0.2)Si_(0.05)]_(96)Nb_4金属玻璃的磁谱研究

9

作者 刘烜 丁燕红 +3 位作者 赵水生 龙毅 叶荣昌 常永勤 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1956-1958,共3页

对[(Fe1-xCox)0.75B0.2Si0.05]96Nb4(x=0.1、0.2、0.3、0.4)金属玻璃在1kHz^15MHz间的磁谱进行了研究,该系列金属玻璃的磁谱是典型的德拜型谱线。由于钴元素的添加,表现出较高的弛豫频率(f0)和较高的电阻率(ρRT),但是复数磁导率实部幅... 对[(Fe1-xCox)0.75B0.2Si0.05]96Nb4(x=0.1、0.2、0.3、0.4)金属玻璃在1kHz^15MHz间的磁谱进行了研究,该系列金属玻璃的磁谱是典型的德拜型谱线。由于钴元素的添加,表现出较高的弛豫频率(f0)和较高的电阻率(ρRT),但是复数磁导率实部幅值降低。当x=0.4时,弛豫频率达到最大值1.1×106Hz。电阻率随着钴元素加入从212μΩ.cm增加到272μΩ.cm。 展开更多

关键词 铁基金属玻璃 复数磁导率 磁谱

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用Co部分置换Fe对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9合金高频磁性的影响 被引量：2

10

作者 张杰 王治 丁燕红 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期632-634,共3页

研究了(Fe100-xCox)73 5Cu1Nb3Si13.5B9(x=0、50)纳米晶软磁合金的高频磁特性.结果表明,用Co部分置换Fe后,仍可形成纳米晶结构,并且可以显著提高合金的高频特性.与典型的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶软磁合金相比,其复数磁导率实部μ略... 研究了(Fe100-xCox)73 5Cu1Nb3Si13.5B9(x=0、50)纳米晶软磁合金的高频磁特性.结果表明,用Co部分置换Fe后,仍可形成纳米晶结构,并且可以显著提高合金的高频特性.与典型的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9纳米晶软磁合金相比,其复数磁导率实部μ略有下降,但表征损耗的复数磁导率虚部μ"却大幅度降低,从而可显著提高软磁材料的截止使用频率fr及品质因数Q,本文初步探讨了在Fe73 5Cu1Nb3Si13.5B9合金基础上,用Co置换Fe而使高频特性得到改善的机理. 展开更多

关键词 纳米晶软磁材料 复数磁导率 品质因数 各向异性场

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二次酸化表面改性制备高体积电阻率FeSiCr合金磁粉芯 被引量：1

11

作者 程丹妮 李开沥 +1 位作者 余红雅 刘仲武 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期259-263,287,共6页

FeSiCr合金粉末具有强耐腐蚀性,通过弱酸磷化的方式无法有效改善FeSiCr合金磁粉芯的绝缘性。本研究以盐酸乙醇溶液作为二次酸化剂,对磷化(一次酸化)的FeSiCr合金粉末表面改性,制备高体积电阻率FeSiCr合金磁粉芯。通过扫描电镜、LCR电桥... FeSiCr合金粉末具有强耐腐蚀性,通过弱酸磷化的方式无法有效改善FeSiCr合金磁粉芯的绝缘性。本研究以盐酸乙醇溶液作为二次酸化剂,对磷化(一次酸化)的FeSiCr合金粉末表面改性,制备高体积电阻率FeSiCr合金磁粉芯。通过扫描电镜、LCR电桥和超高阻微电流测试仪分析盐酸乙醇溶液浓度对FeSiCr合金粉体微观形貌,交流磁学性和体积电阻率的影响。研究结果表明,二次酸化法表面改性FeSiCr合金粉末,可有效增加合金磁粉芯体积电阻率,降低高频损耗因子。其复数磁导率实部随盐酸乙醇溶液浓度增加而降低。当盐酸乙醇溶液浓度为5.0wt.%,FeSiCr合金磁粉芯体积电阻率可达7.85×10^(8)Ω·m,在1MHz测试条件下损耗因子为0.053Ω/μH。 展开更多

关键词 二次酸化 体积电阻率 复数磁导率 损耗因子

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低频条件下标准电压互感器误差特性分析 被引量：3

12

作者 李璿 李辉 +3 位作者 毕建刚 尹晶 陈江波 金玉琪 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3719-3729,共11页

为精确分析系统频率对标准电压互感器误差特性的影响,以获得标准电压互感器的低频适用性,首先建立了标准电压互感器的等值电路模型,提出了采用复数磁导率分析铁磁材料低频励磁特性的方法,并搭建了基于锁相原理的测量回路,获得了不同频... 为精确分析系统频率对标准电压互感器误差特性的影响,以获得标准电压互感器的低频适用性,首先建立了标准电压互感器的等值电路模型,提出了采用复数磁导率分析铁磁材料低频励磁特性的方法,并搭建了基于锁相原理的测量回路,获得了不同频率下取向硅钢片30P100的复数磁导率;其次,解析得到标准电压互感器空载误差及负载误差函数,并以一台35 kV标准电压互感器为模型,分别通过误差增量反推以及短路法获得一、二次漏阻抗的参数,通过复数磁导率获得低频励磁阻抗参数;最后,通过仿真计算,获得20 Hz及50 Hz下空载误差及负载误差曲线,并与实测结果进行对比验证。研究表明:取向硅钢片的复数磁导率实部与虚部均随着频率的降低而增大,在20~50 Hz频率范围内,标准电压互感器的空载比值差和空载相位差均随着频率的降低而正向偏移;负载比值差受频率影响较小,负载相位差随频率降低而正向偏移,且频率越低,其误差受负荷变化的影响越小。以设计的35 kV标准电压互感器为例,频率改变对标准电压互感器空载比值差的影响量在2×10^(−5)以内,对空载相位差的影响量在0.4′以内,其空载误差在20 Hz和50 Hz下至少可同时满足0.01级误差限值要求。在15 VA负荷时,频率变化对相位差的影响达到3′左右,在20 Hz和50 Hz下仅能同时满足0.5级误差限值要求。该研究获得了标准电压互感器低频误差特性,可为低频柔性交流输电工程用电压互感器试验验证提供支撑。 展开更多

关键词 低频 标准电压互感器 复数磁导率 励磁阻抗 空载误差 负载误差

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