[發明專利]一種鐵磁材料磁感應強度在線估測方法

有效

• 申請號: 202111396320.X
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114236433B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊歡;馬銥林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種鐵磁材料磁感應強度在線估測方法，其特征在于，所述的磁感應強度包括磁場強度H和磁化強度，所述磁化強度包括可逆磁化強度和不可逆磁化強度；采用改進的Jiles-Atherton模型計算不可逆磁化強度；所述改進的Jiles-Atherton模型中，不可逆磁化強度的計算公式：

其中，H_e為有效磁場強度；M_{irr_Cal}為不可逆磁化強度；M_an為無磁滯磁化強度；M_s為飽和磁化強度；k_p為正向損耗系數；k_n為反向損耗系數；δ為符號函數，滿足δ＝sign(dH/dt)；在所述改進的Jiles-Atherton模型中，將無磁滯磁化曲線形狀參數a、磁疇內部耦合平均場參數α、可逆磁化參數c改為變參數計算公式：

其中，a₀為初始磁疇內部耦合平均場參數；α₀為初始磁疇內部耦合平均場參數；c₀為初始可逆磁化參數；T_a為變磁疇內部耦合平均場參數時間常數；T_α為變初始磁疇內部耦合平均場參數時間常數；T_c為變初始可逆磁化參數時間常數；

在磁場強度幅值一致時，采用以下模型縮放系數計算公式：

vf₁＝-2M_irr0/(M_{irr1_Cal}-M_irr0).

其中，vf₁表征所述模型縮放系數計算公式計算得到的模型縮放系數；M_irr0為歷史磁場強度轉折點的不可逆磁化強度；M_{irr1_Cal}為所述不可逆磁化強度公式計算的在有效磁場強度H_e1下的不可逆磁化強度；有效磁場強度H_e1滿足條件：H_e1＝-H_e0，H_e0為歷史磁場強度轉折點的磁化強度。

2.根據權利要求1所述的鐵磁材料磁感應強度在線估測方法，其特征在于，提出一種在線堆棧模型，包括：歷史轉折點信息緩存器、縮放系數在線計算單元、Jiles-Atherton模型在線求解單元；所述歷史轉折點信息緩存器在每個磁場強度轉折點出現時記錄該轉折點下的有效磁場強度H_e與不可逆磁化強度M_irr；縮放系數在線計算單元則基于歷史轉折點信息緩存器中的有效磁場強度H_e與不可逆磁化強度M_irr，根據計算公式實時計算模型縮放系數；Jiles-Atherton模型在線求解單元則基于所述縮放系數在線計算單元得到的縮放系數，修正所述不可逆磁化強度公式計算得到的不可逆磁化強度，并求解所述變參數計算公式與改進的Jiles-Atherton模型，從而可實現磁感應強度的在線計算。

3.根據權利要求2所述的鐵磁材料磁感應強度在線估測方法，其特征在于，所述的歷史轉折點信息緩存器的工作方法為：

(1)每當檢測到磁場強度轉折點，將磁場強度轉折點的有效磁場強度H_e與不可逆磁化強度M_irr組成一組數據并記錄到緩存器中；

(2)倘若歷史轉折點信息緩存器中只有一組數據[H_e(1),M_irr(1)]，那么當實際有效磁場強度H_e滿足條件H_e＝-H_e(1)時，清空緩存器中的所有數據；

(3)倘若歷史轉折點信息緩存器中不止一組數據，且數據總組數為n，那么當實際有效磁場強度H_e滿足條件H_e＝H_e(n-1)時，清除緩存器中最新的兩組數據[H_e(n-1),M_irr(n-1)]、[H_e(n),M_irr(n)]。