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鉄損タブ

材料の鉄損特性を設定するタブです。

磁場調和解析、過渡解析の場合に入力できます。

鉄損については「磁場解析における損失計算」も参照して下さい。

 

  • 回転ヒステリシス損や異常渦電流損は計算できません。
    異常渦電流損:通常の渦電流損とは別に、磁壁移動に伴い、磁壁およびその周辺に発生するミクロな渦電流による損失

[材料定数の編集]ダイアログに表示されます。ダイアログの表示方法は「ボディ属性/材料定数の設定方法」を参照してください。

 

 

設定項目

解説

鉄損の種類

 

鉄損の計算方法を

[ジュール損のみ(電流分布から計算)]、[鉄損経験式]、[鉄損テーブル]

のいずれかを選択します。

 

それぞれの入力方法は、下記を参照下さい。

 

計算手法(磁束密度の参照)

 

鉄損の計算では、要素毎に磁束密度と周波数から鉄損密度を計算し、全体の鉄損を計算しますが、
その際の磁束密度の参照方法を選択します。

過渡解析時のみ有効です。

 

振幅(変化幅/2)

要素毎に磁束密度の時系列データから最大値と最小値を取得し、振幅=(最大値-最小値)/2として計算します。

周波数には基本周波数が参照されます。


最大値

要素毎に磁束密度の時系列データから最大値を取得します。

周波数には基本周波数が参照されます。

 

周波数分析(FFT)

要素毎に磁束密度の時系列データをフーリエ変換(FFT)することで、周波数成分に分解し、
それぞれの周波数成分で鉄損を計算します。

周波数は基本周波数以上の成分が扱われます。

計算時刻ポイント数が多いほど、より高い周波数の成分まで計算されます。

入力電流の波形が正弦波でない場合(任意波形)、高調波の鉄損を考慮したい場合はこちらを選択して下さい。

 

  • 鉄損の計算で参照する周波数「基本周波数」は、解析条件設定の[磁場解析]タブで設定できます。

  • 鉄損は最終ステップから1周期分のデータから算出します。
    1周期分の時間間隔は「1/基本周波数」で計算します。

 

[ジュール損のみ(電流分布から計算)]の場合

 

ジュール損のみ計算し、ヒステリシス損を考慮しません。

ヒステリシス損を考慮したい磁性体以外の材料では、こちらを選択して下さい。

 

[鉄損経験式]の場合

 

 

鉄損を磁束密度と周波数からなる経験式を使用して算出します。

経験式の係数を入力します。

 

経験式

 

Wh: ヒステリシス損失密度 [W/m3]

We: ジュール損失密度 [W/m3]

B:  磁束密度 [T]

f:   基本周波数 [Hz]

 

磁束密度は最大値(振幅値)を参照します。

周波数は基本周波数を参照します。

 

[電流分布からジュール損を計算]にチェックをいれると、ジュール損のみ

電流分布から算出します。

 

  • 係数が分からない場合は、[電流分布からジュール損を計算]にチェックをいれ
    α、βは初期値のままで、Khを実験値とのフィッティングなどで求めて下さい。

  • 係数の初期値は、α=1.6、β=1、γ,δ=2です。

 

[鉄損テーブル]の場合

 

 

鉄損を磁束密度と損失密度のテーブルから算出します。

周波数毎に磁束密度と損失密度の関係を入力します。

磁束密度は最大値(振幅値)を参照します。

周波数は基本周波数を参照します。

 

 

[テーブル追加]で周波数を入力し、をクリックして、「磁束密度-損失密度曲線」を設定します。

[テーブル編集、確認]では、入力済みのテーブルの確認、編集、削除ができます。

[グラフ]ボタンをクリックすると、周波数毎の磁束密度-損失密度のグラフが表示されます。

 

  • 入力する磁束密度と損失密度のテーブル値は、磁性体材料メーカーのHPなどから入手して下さい。
    (材料メーカーのHPでグラフとして公開されていることが多いです。)

  • テーブルで設定していない周波数では、前後の値から補間されます。

  • 値がテーブルの範囲外の場合は、直近のデータ2個の傾きで外挿(補外 )されます。

  • 補間、外挿は磁束密度、損失密度、周波数ともに、対数補間です。