铁耗类型及其对电机转矩影响的深度解析

问题描述：在电机中，铁耗的精确计算十分重要。而铁耗也往往对转矩产生影响。

铁芯损耗概念：
是指磁性材料中由于存在交变或脉动磁场而引起的功率损耗，以热的形式表现。分为磁滞损耗和涡流损耗两部分。

铁芯损耗分类：
可以是电工钢、功率铁氧体、磁滞模型。铁心损耗系数将根据所选铁心类型而变化。

在软件中的材料设置：
Maxwell 瞬态场求解器下默认不打开铁耗的计算，需要手动勾选；在仿真中包含铁心损耗的最简单方法是使用 Set Core Loss 命令激活目标对象的铁心损耗计算。是基于标准斯坦梅兹公式（steinmetz method）计算的铁耗。这将计算所有选定对象的全局铁心损耗，而不影响功率平衡(在这种情况下，铁心损耗计算仅是对场结果后处理)

为了在功率平衡中包括铁心损耗，考虑对转矩等场数据的影响（Maxwell 中可以单独考虑），我们需要勾选 Consider core loss effect on field 。激活这个特性将降低仿真速度。

操作示例如下：分两步

★ 步骤一：激活铁耗的计算（Transient solver 下）

点击菜单 Maxwell 2D/3D>Excitations>Set Core Loss

在弹出的 General 下，选择需要计算的 stator / Rotor

★ 步骤二：设置 Consider core loss effect on field

在弹出的 Set Core Loss 下，Advanced 下，勾选 □Consider core loss effect on field

查看结果：
1、勾选□Consider core loss effect on field 前后，输出转矩值对比，勾选后输出转矩值降低

2、若只考虑 Set up coreloss，但是不勾选 Consider core loss effect on field，二者波形相重合

总结
在仿真过程中，铁心损耗的计算可能是最困难、最不确定的任务。在实际测量中，影响 铁心损耗的因素很多，最终的测量值通常与模拟值相差很大。 所有这些因素，再加上模拟过程中使用的所有理想假设，通常会使模拟值与实测值之间 的误差达到 30%或更多。电机设计人员通常习惯于应用适当的校正因子用于相同的类型电机。