基于损耗分离理论的非正弦激励磁心损耗计算方法研究

来源：电工电能新技术杂志2018年第9期北京时间：

作者：刘任， 李琳

单位：新能源电力系统国家重点实验室， 华北电力大学， 北京 102206

摘要：精确且快速预估非正弦激励下的磁心损耗，对电力电子装置内部磁性元件的优化设计至关重要。本文分别从求解精度、模型参数提取复杂度两方面，评价了3种基于损耗分离理论的非正弦激励磁心损耗算法，以此筛选出其中综合性能最优的算法。首先从损耗分离的基本理论、利用傅里叶分解求解频域损耗，以及基于时域的观点计算非线性损耗等方面，对3种损耗算法进行了剖析。其次，推导了各算法在三角波、方波激励下的损耗解析计算公式，并通过实验测量了硅钢、非晶及纳米晶磁心的损耗。最后，比较了它们的计算精度和模型参数提取的特点及复杂程度。结果表明，时域损耗算法的求解精度最高，且与其他两种频域损耗算法相比，该时域算法的模型参数提取复杂度较低，是综合性能最优的非正弦激励磁心损耗算法，建议在磁性元器件优化设计等领域选用该算法求解非正弦激励下的磁心损耗。

关键词：非正弦激励, 磁心损耗, 优化设计, 损耗分离理论

基金资助：国家重点研发计划项目（2017YFB0903902）、 国家自然科学基金项目（51677064）