交流電機(jī)鐵耗的工程計(jì)算方法分析*

羅應(yīng)立， 趙海森， 姚丙雷， 陳偉華

(1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京 102206;2.上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司，上海 200063)

0 引言

在中小型電機(jī)研制和設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)比分析的設(shè)計(jì)方案通常可達(dá)數(shù)十種甚至更多，且對(duì)每種方案都要進(jìn)行必要的損耗分析;在制定電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能方案時(shí)，也需要對(duì)運(yùn)行在不同條件下的電機(jī)進(jìn)行損耗分析。損耗分析的難點(diǎn)之一在于鐵耗的準(zhǔn)確計(jì)算，這是由于鐵耗影響因素繁多，迄今尚未獲得能夠反映所有鐵耗影響因素的計(jì)算公式或模型。因此，簡易實(shí)用的鐵耗工程計(jì)算方法便得以廣泛應(yīng)用。

涉及到鐵耗計(jì)算模型方面的研究，最早可追溯到1892年，Steinmetz首次針對(duì)鐵磁材料提出了磁滯損耗計(jì)算模型［1］;1924年，Jordan進(jìn)一步將鐵磁材料損耗分為磁滯和渦流兩項(xiàng)［2］，這一結(jié)論在學(xué)術(shù)界得到普遍認(rèn)可，在電機(jī)鐵耗計(jì)算中得到廣泛應(yīng)用。通常情況下，鐵耗的工程計(jì)算方法主要針對(duì)齒部和軛部磁路進(jìn)行計(jì)算，且均通過引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)計(jì)及鐵耗影響因素，不同方法的區(qū)別就在于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的選取。以異步電機(jī)為例，經(jīng)典計(jì)算方法［3－4］中，計(jì)算齒部鐵耗時(shí)磁滯損耗經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1.2，渦流損耗經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取1.5，計(jì)算軛部損耗時(shí)兩者的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)均取 2.4;實(shí)用計(jì)算方法［5，11－13］中，齒部和軛部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)分別取2.5和2。此外，相同方法中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)也可能不同［11］。

雖然已有大量文獻(xiàn)對(duì)鐵耗工程計(jì)算方法進(jìn)行介紹［3－8，10－13］，但由于其計(jì)算方法有多種且每種方法中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)各不相同，因此如何選擇公式和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)成為實(shí)際應(yīng)用中面臨的一個(gè)首要問題。為此，本文從鐵磁材料損耗計(jì)算基礎(chǔ)出發(fā)，對(duì)鐵耗的幾種工程計(jì)算方法發(fā)展歷程及其應(yīng)用狀況進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，并針對(duì)目前國內(nèi)應(yīng)用最多的實(shí)用計(jì)算方法，以Y系列不同規(guī)格異步電機(jī)為例，對(duì)其計(jì)算誤差進(jìn)行了詳細(xì)分析;最后對(duì)鐵耗工程計(jì)算方法進(jìn)行了總體評(píng)價(jià)，并提出了需要進(jìn)一步研究的問題及解決途徑。

1 交流電機(jī)鐵耗的計(jì)算基礎(chǔ)

1.1 交變磁場條件下鐵磁材料損耗的分類

在工程中，通常將鐵磁材料在交變磁場中產(chǎn)生的損耗分為磁滯和渦流損耗［3－7，10－13］兩類。當(dāng)鐵磁材料受周期性磁化時(shí)，磁密B和磁場強(qiáng)度H的變化如圖1(a)中O→P→Q→R→S→T→O曲線所示，可以看出，當(dāng)H增加(減小)時(shí)，B并不減小(增加)，該過程導(dǎo)致的能量損失稱為磁滯損耗;渦流損耗是由于鐵磁體的導(dǎo)電性能，當(dāng)其處于交變磁場時(shí)，材料內(nèi)會(huì)感應(yīng)渦流，進(jìn)而產(chǎn)生以焦耳熱形式消耗的能量［13］，如圖1(b)所示。

1.2 實(shí)測鐵磁材料交變磁化損耗計(jì)算模型

1.2.1 磁滯損耗計(jì)算模型

對(duì)于磁滯損耗，文獻(xiàn)［3－4，13］中指出其大小與交變磁化的頻率f及磁密B之間有如下關(guān)系:

圖1 磁滯和渦流損耗

式中:σ——取決于材料特性的常數(shù);

α——磁滯損耗研究的先導(dǎo)Steinmetz命名，稱為 Steinmetz系數(shù)，通常取 1.6～2.2［3，13］。

兩者均可通過損耗測試數(shù)據(jù)求得。

當(dāng)磁密小于1 T時(shí)，文獻(xiàn)［3］中指出式(2)是很精確的:

文獻(xiàn)［3－4，13］中還指出，式(3)精度更高:

當(dāng)磁密在1 T≤B≤1.6 T時(shí)，式(3)中第一項(xiàng)系數(shù)a接近零，而電機(jī)內(nèi)磁密通常都大于1 T，故式中第一項(xiàng)可忽略不計(jì)［4，13］，故磁滯損耗仍可按式(1)計(jì)算，但與式(1)不同的是式中α取2，如下:

1.2.2 渦流損耗計(jì)算模型

對(duì)于渦流損耗，文獻(xiàn)［3－6，13］在圖1(b)所示的硅鋼片模型基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出在正弦交變磁場下，單位重量薄片中的渦流損耗可由式(5)表示:

d——硅鋼片厚度;

γ，ρ——電導(dǎo)率，質(zhì)量密度。

1.2.3 考慮到鋼片厚度和磁場頻率變化時(shí)的修正模型

文獻(xiàn)［14］指出，隨著鋼片厚度減小，按照式(5)計(jì)算得到的渦流損耗要小于實(shí)測值，且鋼片越薄，兩者差別越大。例如，對(duì)于厚度為0.5 mm的鋼片，兩者差別約為30%;而0.35 mm厚的鋼片差別則大于50%，在個(gè)別情況下，差別甚至可能達(dá)到100%;此外，文獻(xiàn)［4－5］也指出類似現(xiàn)象。該情況下，若仍用式(4)、(5)計(jì)算磁滯和渦流損耗，勢必造成一定誤差。為解決這一問題，文獻(xiàn)［4］中提出引入損耗影響系數(shù)km和kmr，如下。

磁滯損耗的增加可由式(1)乘以系數(shù)kmr計(jì)及:

渦流損耗的減小可用式(5)乘以km計(jì)及:

其中:ξ——鋼片厚度與其透入深度之比，ξ=d/Δ;

μ，ω——磁導(dǎo)率和角頻率。

對(duì)厚度為0.5 mm的常用電工鋼片，由式(6)、(7)計(jì)算得到ξ隨f的變化曲線以及系數(shù)km和kmr隨ξ的變化曲線如圖2所示。

圖2 0.5 mm厚電工鋼片的磁滯損耗和渦流損耗修正系數(shù)

由圖中曲線可直觀看出，當(dāng)ξ＜1.5時(shí)，系數(shù)km實(shí)際上接近1;當(dāng)ξ＜2時(shí)，系數(shù)kmr接近1。實(shí)際上，以常用電工硅鋼片為例，其厚度為0.5 mm，電導(dǎo)率為3.3×106S/m，相對(duì)磁導(dǎo)率為 3 000，在工頻50 Hz情況下，計(jì)算可得ξ為0.7，因此在電機(jī)正常工作的頻率范圍內(nèi)，km和kmr均可取1。對(duì)于工作在高頻率下或采用高導(dǎo)磁率材料的情況，需要計(jì)算其透入深度，根據(jù)所得到的ξ值確定是否需要修正。

1.2.4 工程計(jì)算方法中電機(jī)鐵耗的計(jì)算模型

綜上，對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)，其單位重量損耗計(jì)算模型可用磁滯和渦流兩項(xiàng)損耗表示如下［3－6，13］:

式(8)中損耗系數(shù)σ、ε均通過對(duì)硅鋼片實(shí)測損耗數(shù)據(jù)擬合求得。因此，硅鋼片損耗的精確測試便成為鐵耗計(jì)算的關(guān)鍵。

1.3 常用鐵磁材料損耗測試方法

在我國及其他國家的標(biāo)準(zhǔn)中，最常用的硅鋼片損耗測試方法是采用所謂“愛普斯坦方圈”(Epstein frame)［15－17］進(jìn)行測量。其基本結(jié)構(gòu)如圖3(a)所示。測試時(shí)將裁為窄片的硅鋼片，按圖3(b)所示端部連接方式疊裝，四周套裝激磁線圈，鋼片交叉處施加一定作用力使其緊密接觸。通過測試電壓、電流、頻率、線圈電阻及輸入功率等，就可以進(jìn)一步得到在交變磁化條件下的硅鋼片在不同頻率及磁密下的損耗。雖然這種交變磁化狀態(tài)與電機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場的磁化狀態(tài)并不相同，但是迄今國內(nèi)、外均以此作為測試及對(duì)比硅鋼片損耗特性的標(biāo)準(zhǔn)方法。

圖3 愛普斯坦方圈結(jié)構(gòu)

1.4 交流電機(jī)鐵耗與交變磁化條件下鐵磁材料損耗的區(qū)別

對(duì)于交流電機(jī)，除了交變磁化外，旋轉(zhuǎn)磁化也是產(chǎn)生損耗的主要因素［3－4，13］。文獻(xiàn)［3，13］指出，當(dāng)磁密低于1.5 T時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁化產(chǎn)生的損耗要高于交變磁化所產(chǎn)生的損耗;文獻(xiàn)［18］中針對(duì)厚度為0.33 mm的熱軋硅鋼片，研究了旋轉(zhuǎn)磁化和交變磁化對(duì)其損耗的影響，當(dāng)磁場頻率為50 Hz時(shí)，兩種磁化方式下?lián)p耗實(shí)測對(duì)比結(jié)果如圖4所示。

圖4 交變和旋轉(zhuǎn)磁化損耗對(duì)比［18］

除了磁化方式這一根本區(qū)別外，電機(jī)鐵耗與鐵磁材料損耗的其他區(qū)別還體現(xiàn)在磁密分布不均勻、制造工藝及諧波磁場等。

2 交流電機(jī)鐵耗的工程計(jì)算方法

由前述可知，式(8)僅為硅鋼片在交變磁化條件下的損耗表達(dá)式，在利用其計(jì)算電機(jī)鐵耗時(shí)，還需要考慮鐵耗的眾多影響因素。以下對(duì)在考慮這些因素后的鐵耗計(jì)算方法作重點(diǎn)介紹。

2.1 鐵耗經(jīng)典計(jì)算方法及其經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇

2.1.1 計(jì)及旋轉(zhuǎn)磁化和磁密不均后的鐵耗計(jì)算

由于旋轉(zhuǎn)磁化主要發(fā)生在軛部，因此式(8)仍適用于計(jì)算齒部鐵耗，但考慮到齒部磁密不均勻分布的因素，式(8)中磁密值采取齒部平均磁密Bav進(jìn)行計(jì)算，故此時(shí)鐵耗計(jì)算表達(dá)式為［3］

當(dāng)考慮旋轉(zhuǎn)磁化和磁密不均勻后，軛部磁滯和渦流損耗計(jì)算需引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)Kz和Ky［3］:

式中，kz≈2，ky=1.2～1.5，式(10)、(11)中的磁密均取軛部最大磁密值Bm。

2.1.2 計(jì)及加工影響后的鐵耗最終計(jì)算公式

文獻(xiàn)［3］指出在考慮加工影響后，需引入新的損耗增加系數(shù)，結(jié)合式(9)～(11)，便可得出齒部和軛部鐵耗的最終計(jì)算公式。齒部損耗為

對(duì)于同步或異步電機(jī):kth≈1.2、kte≈1.5［4］。

軛部損耗計(jì)算公式為［3］

對(duì)于所有電機(jī)，kyh≈kye≈2.4。需要指出的是式(13)中的系數(shù) kyh、kye已計(jì)及式(10)和(11)中的系數(shù) kz和 ky。

2.1.3 附加鐵耗計(jì)算

對(duì)于附加損耗的計(jì)算，通常只對(duì)空載鐵心表面損耗和齒中脈振損耗進(jìn)行計(jì)算，分析如下:

①空載表面損耗。參照文獻(xiàn)［3］中的定轉(zhuǎn)子鐵心表面損耗的計(jì)算公式，將其重新整理如下:

式中:k0——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于厚度為0.5 mm電工硅鋼片，取其值為2.5;

Z——定子或轉(zhuǎn)子的齒數(shù);

n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;

t——定子或轉(zhuǎn)子的齒距;

B0——?dú)庀吨写琶苁荛_槽影響后的變化幅值，通常取 B0=(KC－1)Bδ;

KC——卡氏系數(shù);

Bδ——?dú)庀洞琶芊怠?/p>

②空載脈振損耗。參照文獻(xiàn)［3］中定轉(zhuǎn)子齒中脈振損耗計(jì)算公式，將其重新整理如下:

式中:σ′——取決于材料的常數(shù)，通常取 σ′=(1.8～2)σ，σ為式(8)中所示的損耗系數(shù);

d——硅鋼片厚度;

km——通常取 1;

BП——齒中脈振磁場的幅值。

文獻(xiàn)［8］中給出了表面損耗和脈振損耗的解析表達(dá)式;文獻(xiàn)［9］對(duì)表面損耗按照渦流和磁滯兩項(xiàng)分開論述，并給出了半經(jīng)驗(yàn)求解公式，但考慮到傳統(tǒng)計(jì)算中并不對(duì)該項(xiàng)損耗進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，故文中僅列出式(14)、(15)所述方法，其他計(jì)算公式不再一一介紹。

2.1.4 總鐵耗計(jì)算

電機(jī)總鐵耗可以利用式(12)～(15)乘以對(duì)應(yīng)的鐵心重量即可求得?？梢钥闯錾鲜鲇?jì)算方法是通過引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來考慮旋轉(zhuǎn)磁化、加工、磁密分布不均勻等鐵耗影響因素。

2.1.5 算 例

文獻(xiàn)［3］中針對(duì)一臺(tái)1 000 kW、6 000 V、繞組為Y接的繞線式異步電機(jī)，按式(10)～(13)對(duì)基本鐵耗進(jìn)行計(jì)算，得到齒部鐵耗為7.6 kW，軛部鐵耗為11.7 kW，利用式(15)對(duì)定、轉(zhuǎn)子脈振損耗進(jìn)行計(jì)算，分別為0.075 kW和1.975 kW。該算例中忽略了表面損耗。計(jì)算中齒部磁滯系數(shù)kth為1.2，渦流損耗系數(shù) kte為 1.5;軛部系數(shù) kyh和kye均為 2.4。

2.2 簡化的鐵耗計(jì)算方法及其經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇

雖然利用式(12)～(15)能夠計(jì)算電機(jī)鐵耗，但其主要缺點(diǎn)是需要計(jì)算的項(xiàng)目多(包括齒部和軛部磁滯損耗、齒部和軛部渦流損耗、附加鐵耗)，計(jì)算過程較繁瑣。因此為了簡化計(jì)算，進(jìn)一步將磁滯和渦流損耗以總和的形式進(jìn)行計(jì)算，這種情況下，當(dāng)鋼片厚度為0.5 mm時(shí)，在0＜f＜100 Hz的情況下，單位質(zhì)量損耗就可用式(16)表示［3－4，13］:

可以看出此時(shí)的總損耗與頻率的1.3次方成正比，式中P10/50為B=1 T、f=50 Hz時(shí)硅鋼片的單位重量損耗，其值可以實(shí)測，可由硅鋼片生產(chǎn)廠家提供，也可根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)手冊查表求得。至此，可根據(jù)式(13)得出簡化后的基本鐵耗計(jì)算方法:

式中:GFe——鋼的總重量;

ka——磁滯和渦流損耗增加系數(shù)，其包含了

式(10)～(13)中所提到的鐵耗影響因素。

2.2.1 軛部鐵耗的簡化計(jì)算

軛部鐵耗按軛部磁路最大磁密Bm計(jì)算:

其中:P′Fe≈P10/50B( f /50)1.3，Bm為軛部磁密最大值;文獻(xiàn)［4］中指出當(dāng)電機(jī)容量小于100 kW時(shí)，ka=1.5;容量大于 100 kW 時(shí)，ka=1.3;文獻(xiàn)［6］中指出容量小于250 kW時(shí)，ka=1.6，容量大于250 kW 時(shí)，ka=1.3。

2.2.2 齒部鐵耗的簡化計(jì)算

齒部損耗按齒部磁路平均值Bav進(jìn)行計(jì)算:

其中 P′Fe≈P10/50B( f /50)1.3，文獻(xiàn)［4］中指出，對(duì)于異步電機(jī) ka=1.8［4］;對(duì)于同步電機(jī)，當(dāng)容量小于100 kW時(shí)，ka=2.0，容量大于100 kW時(shí)，ka=1.7;文獻(xiàn)［6］中指出，無論是異步還是同步電機(jī)，容量小于250 kW時(shí)，ka=1.8，容量大于250 kW時(shí)，ka=1.7。

2.2.3 附加鐵耗和總鐵耗計(jì)算

該方法中對(duì)于空載附加鐵耗的計(jì)算仍按照前述式(14)、(15)進(jìn)行計(jì)算。同樣，對(duì)計(jì)算得到的齒部、軛部及附加鐵耗進(jìn)行求和運(yùn)算即可得總鐵耗。

2.2.4 算 例

文獻(xiàn)［4］中針對(duì)一臺(tái)14 kW、4極籠型電動(dòng)機(jī)，按照式(19)對(duì)定子齒部和軛部的鐵耗進(jìn)行計(jì)算，得到軛部鐵耗為 0.176 kW，齒部鐵耗為0.092 kW，轉(zhuǎn)子齒中的表面損耗為0.037 kW，轉(zhuǎn)子齒中的脈振損耗為0.034 5 kW。該算例中忽略了定子齒中的表面和脈振損耗，軛部和齒部系數(shù)分別取 1.3 和 1.8。

2.3 現(xiàn)行實(shí)用鐵耗計(jì)算方法及其經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇

2.3.1 現(xiàn)行實(shí)用鐵耗計(jì)算方法

現(xiàn)行實(shí)用鐵耗計(jì)算方法，是在上述簡化計(jì)算公式(18)、(19)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)將空載附加鐵耗折合為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)一起反映到鐵耗計(jì)算公式中，其表達(dá)式為［4－7，10－13］:

式(20)中僅經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k和前面所述不同，其包含了旋轉(zhuǎn)磁化、加工、磁密分布不均勻，以及磁通密度隨時(shí)間不按正弦變化(即諧波磁場產(chǎn)生的附加鐵耗)等多種因素，也就是說現(xiàn)行實(shí)用計(jì)算方法，包含上述考慮的所有鐵耗影響因素，其計(jì)算結(jié)果即為總鐵耗。

需要指出的是，利用式(20)計(jì)算鐵耗時(shí)，對(duì)于齒部磁路，當(dāng)定子齒為平行齒時(shí)仍取齒部磁密平均值Bav計(jì)算，而對(duì)于非平行齒，則取靠近齒部最窄1/3處的磁密進(jìn)行計(jì)算［7］;軛部磁路仍選擇最大磁密Bm計(jì)算，但在計(jì)算磁路面積時(shí)，圓底槽和平底槽所選擇的軛部計(jì)算高度有所不同，具體可參考文獻(xiàn)［7］和［13］中的處理方法。

2.3.2 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)k的選取

為了方便說明，將齒部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)定義為kt，軛部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)定義為ky。關(guān)于經(jīng)驗(yàn)系數(shù)選擇，文獻(xiàn)［7］和［13］中指出半閉口槽取 kt=2.5、ky=2;對(duì)開口槽取 kt=3、ky=2.5;文獻(xiàn)［12］中針對(duì)大型異步電機(jī)，指出當(dāng)定子為開口槽時(shí)，齒部和軛部的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)均取3，而定子為半開口槽時(shí)，兩者均取2.5;此外，文獻(xiàn)［11］在對(duì)Y系列電機(jī)鐵耗設(shè)計(jì)值和試驗(yàn)值進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮了定子沖片扣片槽對(duì)小機(jī)座和6、8極電機(jī)影響較大的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)上述系數(shù)進(jìn)行了較大修改，根據(jù)不同機(jī)座號(hào)和極對(duì)數(shù)，kt取值范圍為2～3.5，ky取值范圍為1.5～3，如表1所示。

表1 實(shí)用鐵耗計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)

2.3.3 算 例

①文獻(xiàn)［13］中，針對(duì)11 kW、4極電機(jī)。計(jì)算得到軛部鐵耗為163 W，齒部鐵耗為70.2 W，軛部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為2，在考慮了半閉口槽齒部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取 2.5。

②作者利用該方法對(duì)我國Y系列電機(jī)典型規(guī)格進(jìn)行了計(jì)算，與實(shí)測鐵耗數(shù)據(jù)對(duì)比如表2所示(注:計(jì)算中齒部和軛部經(jīng)驗(yàn)系數(shù)分別取2.5和2)。

表2 空載鐵耗計(jì)算和實(shí)測值

從表2數(shù)據(jù)可看出，現(xiàn)行實(shí)用計(jì)算方法雖然在一定程度上能反映電機(jī)的實(shí)際鐵耗，對(duì)于某些電機(jī)計(jì)算和實(shí)測誤差在5%范圍內(nèi)，但大多數(shù)情況下其計(jì)算誤差超過10%，最大誤差甚至達(dá)到42.16%。

2.4 負(fù)載附加鐵耗的計(jì)算

在傳統(tǒng)鐵耗計(jì)算中，通常不對(duì)負(fù)載附加鐵耗進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，而規(guī)定其為輸入功率的一定百分?jǐn)?shù)。例如文獻(xiàn)［4，12－13］均以輸入功率的 0.5%作為其設(shè)計(jì)值;也有文獻(xiàn)針對(duì)不同容量電機(jī)，推薦了不同的負(fù)載附加損耗所占百分?jǐn)?shù)，如文獻(xiàn)［19］中對(duì)容量在0.75～200 kW之間的電機(jī)，所推薦的附加損耗所占百分比在1.5%～3%之間。

3 對(duì)鐵耗工程計(jì)算方法的評(píng)價(jià)及有待進(jìn)一步解決的問題

鐵耗工程計(jì)算方法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在公式簡單易用、計(jì)算速度快。但由于該方法屬于近似計(jì)算，在一定程度上不可避免地存在一些不足，分析如下:(1)通過引入經(jīng)驗(yàn)系數(shù)來計(jì)及旋轉(zhuǎn)磁化、制造工藝、磁密分布不均勻及諧波磁場等眾多影響因素，計(jì)算精度較低;(2)依據(jù)特定結(jié)構(gòu)、特定制造工藝的實(shí)測整機(jī)鐵耗數(shù)據(jù)以及工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，難以指導(dǎo)新結(jié)構(gòu)、新工藝電機(jī)的研制;(3)計(jì)算結(jié)果僅反映總鐵耗，不便于分析某一特定因素對(duì)鐵耗的影響，難以指導(dǎo)降耗措施研究。

為了進(jìn)一步開展新型節(jié)能電機(jī)的研制工作，需要一種能夠計(jì)及鐵耗主要影響因素且適用于探索電機(jī)鐵心內(nèi)部損耗特性的計(jì)算方法?；谟邢拊蔫F耗計(jì)算方法，能夠很好地滿足上述要求，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠計(jì)及電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)、對(duì)影響電機(jī)鐵耗的主要因素(如磁密不均勻、旋轉(zhuǎn)磁化等)不需要引入過多經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，同時(shí)還能夠?qū)﹄姍C(jī)內(nèi)部損耗分布進(jìn)行細(xì)致分析，因此開展利用有限元法計(jì)算鐵耗是很有必要的。已有諸多文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行了研究，但仍有許多問題亟待解決，作者將另有文獻(xiàn)對(duì)其進(jìn)行專門介紹。

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