为什么Maxwell瞬态求解器计算铁损曲线会出现半个电周期延迟的现象

1 问题描述

在Maxwell中，当用户在进行电机等设备分析时，如选用电工钢铁损模型后，在瞬态计算器后处理结果中，铁损结果会存在半个电周期延迟的现象，而其他如转矩等结果，一般不存在该现象。原因是什么呢？

铁损结果延迟半个电周期

2  原因解析

出现铁损半周期延迟现象，与电工钢模型磁滞损耗计算方式有关，电钢铁损模型中，磁通密度的峰值需基于等效椭圆瞬态磁滞损耗计算公式获得，因此需要半个电周期时间，去抓取磁滞损耗的稳定值。

电钢损耗模型单位体积铁损P的频域表达式如下：

其中：

Kh为磁滞损耗系数 Kc为常规的涡流损耗系数 Ke为由磁畴运动引起的杂散涡流损耗系数 Bmax为磁通密度幅值 f为频率 上述方程的时域表达式如下：

其中：

Ce为常数，等于8.763363 Bm为通量密度振幅的历史数据相关系数 θ为椭圆参数 在时域铁损模型中，涡流和杂散损耗，由损耗常数和磁通密度时间导数表示。然而，瞬时磁滞损耗表达式，也包括一个依赖于磁通密度历史数据的系数。因此，同样需要半个电周期才能获得最终的磁滞损耗结果。

3 测试验证

一般来说，Kh是一个正值且非零，因此我们需要等待半个电周期，以确保损耗处于稳定状态。然而，我们可以通过认为设置Kh = 0 ，来测试观察铁损特性行为。Kh = 0的铁损曲线如下图所示，从结果可以看出，当给定Kh = 0后，铁损结果就不会出现延迟现象了。

Kh = 0时铁损结果曲线(不存在延迟)

4 总结

本文阐述了Maxwell瞬态求解器计算铁损曲线延迟半个电周期的原因，以电工钢铁损模型为例，分别从频域和时域两个方面进行了分析，为用户理解瞬态求解器铁损结果提供了参考。

审核编辑：汤梓红