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文檔簡介

1、工程電磁場實驗報告-疊片鋼渦流損耗分析班級:10101901學號:1010190150序號:43姓名:袁路路一、實驗目的(1)認識鋼的渦流效應的損耗,以及減少渦流的方法。(2)學習渦流損耗的計算方法。(3)學習用MAXWELL 2D計算疊片鋼的渦流。二、實驗內(nèi)容作用在磁鋼表面的外磁場Hz=3977.77A/m,即Bz=1T,要求;計算機仿真:疊片鋼的模型為四片鋼片疊加而成,每一片界面的長和寬分別為12.7mm和0.356mm,兩片之間的距離為8.12m,疊片鋼的電導率為2.086e6S/m,相對磁導率為2000,建立相應的幾何模型,并指定材料屬性,指定邊界條件。分析不同頻率下的渦流損耗。三、實

2、驗步驟1、依照模型建立起第一象限內(nèi)的模型,將模型的原點與坐標軸的原點重合,這樣做起來比較方便。設置鋼片的材質(zhì),使之符合實際要求。然后設置邊界條件和源,本實驗的源為一恒定磁場,分別制定在上界和右邊界,然后考慮到對偶性,將左邊界和下界設置為對偶。然后設置求解參數(shù),因為本實驗是要進行不同的頻率下,渦流損耗的分析,所以設定好Frequency后,進行求解。2、將Frequency分別設置為1Hz、60Hz、360Hz、1KHz、2KHz、5KHz、10KHz,進行求解,注意每次求解時,要將Starting Mesh設定為Initial,表示重新開始計算求解。記錄下不同頻率下的渦流損耗值P和最低磁通密度

3、Bmin。3、進行數(shù)據(jù)處理,把實驗所得數(shù)據(jù)和理論值進行比較。得出實驗結(jié)論。四、 實驗數(shù)據(jù)結(jié)果1、f=1HZ時P=1.933644e-6(W)Hmin=3.9777e2(A/m)2、f=60HZ時P=6.9567e-3(W)Hmin=3.9764e2(A/m)f=360HZ時P=2.45088e-1 (W)Hmin=3.9314e2 (A/m)f=1kHZ時P=1.64842(W)Hmin=3.6567e2(A/m)f=2kHZ時P=4.58867(W)Hmin=3.0164e2f=5kHZ時P=9.56412(W)Hmin=1.6401e2(A/m)f=10kHZ時P=1.28196e1(W)

4、Hmin=8.0147e1(A/m)五、 實驗數(shù)據(jù)分析1、 實驗數(shù)據(jù)與低頻下?lián)p耗的理論計算公式的比較低頻渦流損耗的計算公式為:P=t22B224V,式中,V為疊片體積;t為疊片厚度;B為峰值磁通密度;為疊片電導率;為外加磁場角頻率。V=12.7×10-3×0.356×10-3×1=4.5212×10-6m3。低頻率下的Bmin和PF(Hz)Bmin(T)P(w)計算值P(w)實驗值111.9605E-061.93364E-06600.9990.00705786.9567E-033600.9870.254080.2450881k0.9121.96

5、051.648422k0.7437.8424.588675k0.39649.0129.5641210k0.191196.0412.81962、 實驗結(jié)果和高頻損耗計算公式的比較當頻率較高時,計算渦流損耗就應該另外尋求公式,查閱資料可得,高頻時的渦流損耗計算公式為P=12Ht2RsS=Ht22=Ht222S式中,S為疊片表面積;Ht為磁場強度切向分量;為疊片電導率;為疊片相對磁導率;為外加磁場角頻率;Rs為單位表面積疊片的阻抗;為趨膚深度。此公式適用于頻率大于10KHZ的情況,為了進行對比,也利用此公式計算2KHZ和5KHZ的情況。高頻下的Bmin和PF(Hz)Bmin(T)P(w)計算值P(w

6、)實驗值2k0.7435.69184.5888675k0.39699.5641210k0.19112.72712.81963誤差分析誤差分析F(Hz)P(w)相對誤差12.686E-081.37%600.00010111.43%3600.0089923.53%1k0.3120815.90%2k(低頻)3.253341.50%5k(低頻)39.4478880.50%10k(低頻)183.220493.40%2k(高頻)1.10293319.30%5k(高頻)-0.564126.20%10k(高頻)-0.09260.73%經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn),在1k Hz以下頻率,仿真結(jié)果與低頻損耗計算結(jié)果吻合較好;在頻率(大于)等于5k Hz時,仿真結(jié)果與高頻損耗計算結(jié)果吻合也較好。六、 實驗總結(jié)本次實驗,通過用Maxwell對疊片鋼渦流損耗進行

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