基于R-L型分数阶导数与损耗统计理论的铁磁材料高频损耗计算方法

• 作者: 陈彬 秦小彬 万妮娜 唐波
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 损耗统计理论 磁滞损耗 涡流损耗 分数阶导数 量子遗传算法
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 电工理论
• 页码范围: 299-310
• 页数: 12页
• 分类号: TM153|TM275
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201462

摘要

传统损耗统计理论对铁磁材料的高频损耗预测误差较大且存在过高估算的问题.为此,该文首先考虑高频条件下磁通密度不均匀分布对磁滞损耗的影响,提出基于有限单元剖分法的磁滞损耗计算方法.然后基于R-L型分数阶导数对传统损耗统计理论中的涡流场和涡流损耗计算式进行改进,并引入量子遗传算法对分数阶导数模型中阻尼系数和导数阶次进行全局寻优.在上述磁滞损耗、涡流损耗模型以及参数提取方法的基础上,提出适用于宽频率、宽磁通密度范围的改进型损耗统计方法.最后采用爱泼斯坦方圈测量了3％Si-Fe超薄取向硅钢片在10Hz～10kHz频率范围的损耗,将理论计算值与实验测量值进行对比,结果表明,所提方法在整个频段内的最大平均相对误差为9.14％,最小平均相对误差为2.13％,相比于传统损耗理论,损耗预测精度大大提高,验证了该文方法的有效性.