李丹丹，朱聪聪，乔振阳，吴宇翔，宋寅卯

（郑州轻工业大学建筑环境工程学院，郑州 450001）

0 引言

电动机、变压器的铁心由磁性材料构成，最常用的磁性材料是硅钢片。电动机、变压器的效率与其损耗密切相关，降低复杂工况下电动机、变压器中的各项损耗对提高其效率有着至关重要的作用［1-2］。因此，精确模拟出硅钢片的损耗特性是优化设计电气设备以及提高产品性能的必要条件。铁心损耗由磁滞损耗、涡流损耗和杂散损耗三部分构成，由于各项损耗产生的机理不同，相应的求解方法和各个因素对于各项损耗的影响程度不同，给精确计算铁心损耗带来了极大的困难［3］。因此，实现铁心损耗的准确分离是精确计算铁心损耗的重要前提。

对于磁性材料损耗特性的研究，目前普遍使用的方法主要分为：①基于实验数据拟合的Steinmetz经验公式法［4］；②基于磁化物理机制的磁滞损耗模型法［5］；③基于损耗机理的Bertotti损耗分离法［6］。

Steinmetz 公式因计算参数较少，表达形式简单，计算速度较快从而得到了广泛的应用。经典Steinmetz公式只适用于正弦激励下的损耗计算，后续国内外学者对其在非正弦激励情况下的应用展开研究，提出了修正Steinmetz 公式、广义Steinmetz 公式、广义Steinmetz改进公式和Steinmetz 波形系数公式［7-10］。但其缺乏对磁滞现象物理机理的解释，且损耗系数只能通过大量的实验测量数据拟合得到，所以其适用的磁通密度和频率范围较小［11］。且Steinmetz 公式无法实现损耗分离，不能有效地针对各个损耗部分进行分析计算。……