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 |
|
节点路径示例 |
|
要求 |
- 空间:二维和三维之一
- 时间:隐式非稳态
- 材料:固体和之一
- 电磁:有限元磁矢势、有限体积磁矢势和横向磁势之一
- 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 A、Steinmetz 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 A、Steinmetz 系数 B,请参见场函数。 |
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
- 将 Eqn. (4344) 中定义的激励频率 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 。
- 磁滞损耗系数
- 对应于 Eqn. (4344) 中的系数 。
- 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) 和 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
- Steinmetz 系数 A
- 对应于 Eqn. (4344) 中的系数 。
- Steinmetz 系数 B
- 对应于 Eqn. (4344) 中的系数 。
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。
表 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 |
表 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 |
表 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 |
表 4. 非定向薄硅钢材料
材料 |
最小频率 (Hz) |
最大频率 (Hz) |
NO20 |
50 |
2500 |
表 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 |