已修正的 Steinmetz 模型参考

使用已修正的 Steinmetz 模型,可以对磁滞损耗和涡流损耗建模。

Simcenter STAR-CCM+ 根据磁通量密度计算,使用已修正的 Steinmetz 公式计算损耗(请参见 Eqn. (4344))。可以将损耗项用于热分析。

模型名称 已修正的 Steinmetz
理论 请参见功率损耗
提供方式 [物理连续体] > 模型 > 可选模型
节点路径示例 连续体 > 物理 1 > 模型 > 已修正的 Steinmetz
要求
  • 空间二维三维之一
  • 时间隐式非稳态
  • 材料固体多组分固体 > 多部件固体之一
  • 电磁有限元磁矢势有限体积磁矢势横向磁势之一
  • 可选模型涡流抑制
激活 材料属性 涡流损耗系数磁滞损耗系数Steinmetz 系数 ASteinmetz 系数 B,请参见材料属性
监视器 已修正的 Steinmetz。请参见已修正的 Steinmetz 监视器
场函数 涡流损耗系数磁滞损耗系数[SteinmetzMonitorFF 最大值][SteinmetzMonitorFF 最小值][SteinmetzMonitorFF 峰值][SteinmetzMonitorFF 均方时间导数][SteinmetzMonitor 涡流损耗][SteinmetzMonitor 磁滞损耗][SteinmetzMonitor 总损耗]Steinmetz 系数 ASteinmetz 系数 B,请参见场函数

材料属性

应用于固体材料。

涡流损耗系数
Eqn. (4344) 中的涡流损耗系数 C e 。默认值为 0。
磁滞损耗系数
Eqn. (4344) 中的磁滞损耗系数 C h 。默认值为 0。
Steinmetz 系数 A
a (位于 Eqn. (4344) 中)。默认值为 0。
Steinmetz 系数 B
b (位于 Eqn. (4344) 中)。默认值为 0。

已修正的 Steinmetz 监视器

可用于监视指定的场函数的峰值和平均时间导数。默认情况下,场函数为磁通量密度。右键单击监视器节点的新监视器后,会显示此监视器类型。对于此监视器,指定以下属性:
部件
指定监视已修正的 Steinmetz 监视器场函数的峰值和平均时间导数的输入部件。
已启用
激活/停用已修正的 Steinmetz 监视器。
场函数
指定为其计算峰值和导数的场函数。关联的最大值、最小值、峰值和时间导数场函数显示为只读属性。Simcenter STAR-CCM+ 根据指定的函数来设置关联的场函数的名称。请参见场函数
激励频率
Eqn. (4344) 中定义的激励频率 f 指定为标量分布。
对于所有具有时间步触发器的 Simcenter STAR-CCM+ 监视器,使用时间步频率子节点指定时间步项的更新频率。

场函数

涡流损耗系数
对应于 Eqn. (4344) 中的系数 Ce
磁滞损耗系数
对应于 Eqn. (4344) 中的系数 Ch
已修正的 Steinmetz 监视器场函数
以下场函数与 Steinmetz 监视器相关联(请参见已修正的 Steinmetz 监视器)。这些场函数的名称基于为 Steinmetz 监视器指定的场函数而更改。默认情况下,为监视器指定的场函数是磁通量密度:幅值,关联场函数为:磁通量密度:最大幅值磁通量密度:最小幅值磁通量密度:峰值幅值磁通量密度:均方时间导数幅值
  • [SteinmetzMonitorFF 最大值] - 对应于为 Steinmetz 监视器选择的场函数的最大值。请参见 Eqn. (4345)
  • [SteinmetzMonitorFF 最小值] — 对应于为 Steinmetz 监视器选择的场函数的最小值。请参见 Eqn. (4345)
  • [SteinmetzMonitorFF 峰值] — 对应于为 Steinmetz 监视器选择的场函数的峰值。请参见 Eqn. (4345)
  • [SteinmetzMonitorFF 均方时间导数] — 对应于为 Steinmetz 监视器选择的场函数的平均时间导数。请参见 Eqn. (4346)
以下场函数也与 Steinmetz 监视器相关联。这些场函数的名称随监视器的名称而更改。默认情况下监视器名称是 Modified Steinmetz 1(已修正的 Steinmetz 1),因此默认名称是 Modified Steinmetz 1 Eddy-Current Loss(已修正的 Steinmetz 1 涡流损耗)Modified Steinmetz 1 Hysteresis Loss(已修正的 Steinmetz 1 磁滞损耗)Modified Steinmetz 1 Total Loss(已修正的 Steinmetz 1 总损耗)
  • [SteinmetzMonitor 涡流损耗] — 对应于涡流产生的损耗
  • [SteinmetzMonitor 磁滞损耗] - 对应于磁滞产生的损耗
  • [SteinmetzMonitor 总损耗] - 对应于总核心损耗 W
Steinmetz 系数 A
对应于 Eqn. (4344) 中的系数 a
Steinmetz 系数 B
对应于 Eqn. (4344) 中的系数 。b

Steinmetz 系数有效性范围

电磁材料数据库中材料的 Steinmetz 系数衍生自实验数据。下表提供有关常引用材料的有效激励频率范围的信息。

1. 镍铁和钴铁合金材料
材料 最小频率 (Hz) 最大频率 (Hz)
Hiperco 50A 0.006 60 1400
Hiperco 50A 0.014 800 1200
HyMu 80 0.006 60 400
2. 非定向 AISI 硅钢材料
材料 最小频率 (Hz) 最大频率 (Hz)
M-19 24 Ga 60 60
M-19 26 Ga 50 1000
M-19 29 Ga 50 1500
M-27 24 Ga 60 60
M-27 26 Ga 60 60
M-27 29 Ga 60 60
3. 非定向 EN 10106 全加工硅钢材料
材料 最小频率 (Hz) 最大频率 (Hz)
M235-35A 50 1000
M250-35A 50 1000
M270-35A 50 1000
M270-50A 50 200
M300-35A 50 1000
M330-35A 50 1000
M330-50A 50 400
M400-50A 50 400
M470-65A 50 50
M700-50A 50 50
M700-65A 50 50
M800-50A 50 50
4. 非定向薄硅钢材料
材料 最小频率 (Hz) 最大频率 (Hz)
NO20 50 2500
5. Vacuumschmelze 钢材料
材料 最小频率 (Hz) 最大频率 (Hz)
Vacodur 49 800 1200
Vacodur 50 400 2000
Vacoflux 48 1000 5000
Vacoflux 50 50 1000