鉄損の計算： 概要

概要

磁気損失（鉄損）の計算は、Fluxポストプロセッサで実行される後続の計算です。

本章では、修正版Bertottiの式による、またはLSモデル（損失面）による鉄損の計算について説明します。

電気機械デバイスでの電力損失には、主に次の3つのタイプがあります：
  • 磁気回路での磁気損失（‘鉄損’とも呼ばれる）
  • コイル内のジュール効果による損失（‘銅損’とも呼ばれる）
  • 機械損失（主に回転機械の摩擦による）

磁気材料での損失：

磁気材料での電力損失は、磁界の時間変動に関連する現象に関係しています。これらはさらに、ヒステリシス損（微視的起源）と、フーコー電流損失（巨視的起源）に分けられます。実際には、どちらの場合もこれは渦電流です。
  • ヒステリシス損（微視的渦電流）は小さな規模の電流に関連します。これらの電流は、動き（基本的には壁の動き）のある磁気構造に起因する局所的なインダクタンスの変化の結果です。
  • フーコー損失（巨視的渦電流）は、励起周波数に起因します。これらは、周波数の上昇によって磁壁移動が大きくなると発生します。

磁気損失とヒステリシスサイクル：

実際には、磁気材料はそのヒステリシスサイクルによって特徴付けられ、磁気損失は、以下に示すとおり、このサイクルによって表すことができます：
  • ヒステリシス損によって生じる体積エネルギーは、静的ヒステリシスサイクル（f<1Hz）に対応します。
  • 周波数が上昇すると、サイクル領域が上昇し、渦電流損失によって生じる体積エネルギーが、動的ヒステリシスサイクル領域と静的ヒステリシスサイクル領域の差に対応します。


図 1. さまざまな周波数での主なサイクル

鉄損の計算へのアクセス

鉄損の計算は、Flux 2D、Skew、および3Dにおいて、積層領域や次のアプリケーションで使用できます。
  • 修正版Bertottiモデルの場合：Steady State AC Magnetic（平均鉄損計算）およびTransient Magnetic（平均または瞬時鉄損計算）
  • LSモデルの場合：Transient Magneticのみ（平均または瞬時鉄損計算）
注: * 積層領域は多くの場合、渦電流損失を削減するため、変圧器や一部の電気機械の磁気回路で使用されます。

鉄損の計算

鉄損の計算ボックスには、Computation > Computation of iron losses > Computation of iron losses のポスト処理のコンテキストからアクセスできます。

このボックスは次のとおりです：

注: 詳細については、メニューComputation > Computation of iron losses > Deprecated versionsより、以前の鉄損モデルにアクセスできます。これらのモデルの詳細については、以下をご参照ください： 非推奨バージョン

計算タイプ

Computation type欄で、次の中から選択できます：
  • On regions ： 選択した積層領域での修正版BertottiまたはLS鉄損を計算できます。この鉄損モデルは、材料で定義するか、Model for losses欄からこのボックスで定義することができます。この計算により、固定の形状またはI/Oのパラメータセットの期間での、損失の瞬時値と、損失の平均値が求められます。
  • Multi-parametric on regions ： 選択した積層領域での修正版BertottiまたはLS鉄損を計算できます。この鉄損モデルは、材料で定義するか、Model for losses欄からこのボックスで定義することができます。この計算により、形状およびI/Oのパラメータの複数のセットでの瞬時損失が求められます。この計算は、最適化または効率性マップで使用できます。
  • On point with LS model defined in the material： このオプションは、Transient Magneticアプリケーションでのみアクセスできます。この計算により、積層領域内のポイントでのLS鉄損体積密度を計算できます。鉄損モデルは、材料で定義するか、ユーザーが独自の損失ファイルを読み込むこともできます。以下をご参照ください：MILSによるLSモデルの識別.この計算により、固定の形状またはI/Oのパラメータセット期間での、損失の瞬時値と、損失の体積密度の平均値が求められます。この計算では、ヒステリシスサイクルを表示することが可能です。