基于玻尔兹曼函数和磁畴能量最小化的电工钢片磁滞特性模拟

作     者：李梦星 张艳丽 赵加贺 姜伟 谢德馨 LI Mengxing;ZHANG Yanli;ZHAO Jiahe;JIANG Wei;XIE Dexin

作者机构：教育部特种电机与高压电器重点实验室(沈阳工业大学)辽宁省沈阳市110870 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第21期

页      面：8538-8549页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52277015)。 

主　　题：磁畴 电工钢片 磁滞回环 Boltzmann函数 变步长梯度下降法 

摘      要：电工钢片磁滞特性与损耗特性的精细模拟是实现变压器、电机等电工产品节能降耗绿色运行的关键。该文基于磁畴能量最小值原理,对组合磁畴结构模型(assembled domain structure model,ADSM)中磁畴能量最小化方法与磁畴分布概率求解方法进行改进。提出采用变步长梯度下降法与Boltzmann函数相结合的两步法实现磁化过程磁畴动态变化的有效模拟,简化模型的构造过程。利用变步长梯度下降法求取磁畴总能量最小值,确定磁畴的单位磁化矢量,再利用Boltzmann函数计算磁畴分布概率,实现磁滞回环的拟合。与实验测量结果对比表明:改进的ADSM模型求解方法可以在简化计算过程的同时有效地模拟磁滞回环。