王彦新, 迟青光

1.吉林交通职业技术学院 轨道交通学院,吉林 长春 130614;2.大连交通大学 电气信息工程学院,辽宁 大连 116300)

0 引 言

近年来，电力机车朝着小型化、轻量化、高效率的方向发展[1]。为了降低电力机车中电气元件的体积和质量，中高频变压器逐步应用和推广。铁心作为中高频变压器的关键部件之一，其性能的好坏直接影响变压器的性能。目前，包括铁氧体，非晶和纳米晶合金在内的软磁材料被广泛应用于中高频变压器铁心材料中。区别于工频变压器，高频变压器通常工作在DC-DC电路中，其激励电压通常为方波、脉宽调制(PWM)波等非正弦激励。因此，准确计算非正弦激励下铁心材料的磁性能对中高频变压器优化设计起到至关重要的作用。

铁心损耗特性是评价变压器运行效率好坏的重要依据。现有计算铁心损耗的方法大致可以概括为3种：(1)损耗分离法，比较有代表性的是Bertotti损耗三项式模型[2-4]，铁心损耗看作是磁滞损耗，涡流损耗和异常损耗三者之和；(2)磁滞模型法，如Preisach模型，Jiles-Atherton(J-A)模型[3]；(3)基于斯坦梅兹方程的经验公式[4]。其中，斯坦梅兹经验公式由于结构相对简单、便于计算、准确度高，是目前较为常用的损耗计算公式之一。由于斯坦梅兹公式是基于正弦波激励推导拟合的损耗计算公式，若要将其应用于非正弦激励，则须对其进行相应的改进。为此，国内外学者对斯坦梅兹经验公式进行了改进。考虑到铁心的损耗除了与磁密的幅值Bm有关以外，还与磁密的变化率有关(dB/dt)，文献[5-6]提出了斯坦梅兹修正公式。……