Добрый день!
Моделирую потери в стали в шихтованном сердечнике в среде Ansys Maxwell. Задача EddyCurrent в 3d постановке. Материал сердечника - электротехническая сталь, для которой задана кривая намагничивания, модель потерь PB-curve [W/kg] , структура - шихтованная с коэффициентом заполнения 0,97 в направлении шихтовки. По результатам расчета строю картину CoreLoss на поверхности сердечника и вижу, что величина удельных потерь [W/m3] на поверхности сердечника существенно занижена (порядка 20%) относительно заданных удельных потерь в кривой Р(В) при данной величине индукции. Пересчет из [W/m3] в [W/kg] для сравнения веду исходя из плотности, домноженной на коэффициент заполнения. В связи с этим, вопросы:
1. Согласно справке Maxwell, отображаемая индукция для шихтованных материалов есть не фактическая индукция в стали, а средняя индукция по сечению (учитывая сталь и воздушные прослойки, согласно заданному коэффициенту заполнения). С другой стороны, кривая Р(В) для материала обычно дается для фактической индукции в стали. Учитывает ли программа этот факт, либо же кривая Р(В) должна быть пересчитана вручную и задана в свойствах материала не для фактической индукции в стали, а для средней индукции по сечению с учетом коэффициента заполнения? В справке не нашел информации, какую из этих величин программа берет для расчета потерь в стали.
2. Как в свойствах правильно задавать плотность шихтованного материала - как плотность реального материала без учета коэффициента заполнения, либо же ее нужно домножать на коэф. заполнения и в этом виде вностить в программу? Возможно, ошибка в этом, поскольку кривую Р(В) я задаю в [W/kg] а не в [W/m3].
Прошу помощи, если кто то сталкивался с подобными расчетами, буду признателен за ответы.
Добрый день.
Думаю это замечание должно помочь. Из справки:
When a stacking factor (SF) is used, users need to modify the electrical steel core loss coefficients based on the stacking factor as shown below. As the stacking factor decreases < 1, the core loss coefficients increase.
Kh_scaled = Kh / SF
Kc_scaled = Kc / SF
Ke_scaled = Ke / sqrt(SF)
Плотность задается для реального материала.
Алексей, спасибо за ваш ответ!
Скорректировал кривую Р(В) в каждой точке так, чтобы фактические удельные потери соответствовали средней индукции, которую отображает максвелл (реальная индукция в стали. поделенная на коэф. заполнения). Но и теперь получаемая плотность CoreLoss меньше, чем рассчитанная по кривой Р(В). Отношение между получаемой плотностью и рассчитанной по кривой составляет 0,887. Как проверяю - ставлю точку в объеме стали, смотрю индукцию и величину CoreLoss. Затем иду в кривую Р(В), смотрю какие [W/kg] должны быть при данной индукции. Затем пересчитываю в [W/m3].
Даже если максвелл отображает плотность CoreLoss с учетом того, что плотность шихтованного материала меньше чем Solid, то это все равно мало...
В итоге решил построить зависимость рассчитанных программой удельных потерь от индукции в разных точках объема сердечника. Получилась интересная картина.
При малых индукциях расчетные удельные потери плюс-минус совпадают с исходной кривой, а при больших программа выдает существенно меньшие величины. Очень похоже на кривую, аппроксимированную уравнением модели ElectricalSteel. Но у меня задана модель PB-curve. Как заставить максвелл брать удельные потери из заданной в свойствах материала кривой?
Синяя кривая - построена по результатам расчета, красная - то что задано в свойствах материала, скорректированная на коэффициент заполнения.
По оси Х - индукция в Тл, по оси Y - удельные потери в [W/m3]
Добавить комментарий