金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法、优化方法及介质技术

本发明专利技术涉及一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法、优化方法及介质，其功率磁损耗分析方法包括：通过测量设备获取金属磁粉芯器件的功率磁损耗；将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗；依据分解得到的待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗，形成损耗曲线；基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而确定磁滞损耗和涡流损耗。本发明专利技术将产品的功率磁损耗分解成磁滞损耗和涡流损耗，其分离计算过程简单，无需依赖专门设备或大型控制器即可有效明确功率磁损耗中的损耗组成部分，为后续降低产品功率磁损耗的优化生产工艺打下了坚实的基础。打下了坚实的基础。打下了坚实的基础。

【技术实现步骤摘要】
金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法、优化方法及介质


[0001]本专利技术涉及金属磁粉芯损耗分析
，尤其涉及一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法、优化方法及介质。

技术介绍

[0002]金属磁粉芯是一种具有磁电转换特种功能的新型软磁材料。它是用金属或合金软磁材料制成的粉末为原料，采用特殊的工艺生产的磁心材料。金属磁粉芯具有高饱和特性、低损耗和良好的频率稳定性等特点，其制作的滤波电感器、谐振电感等广泛应用于航天、航空、电子、船舶等军用领域以及国家电网、高铁、新能源、绿色家电、通信等民用领域。
[0003]功率磁损耗是金属磁粉芯器件的关键指标之一，基本由磁滞损耗和涡流损耗组成。目前功率磁损耗测试采用单绕组测试或双绕VA乘积法测试，其测试数值为金属磁粉芯功率磁损耗，无法进一步判定功率磁损耗的具体组成分量。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法、优化方法及介质，其解决了目前技术还未给出功率磁损耗的具体组成分量的有效分辨方案的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，包括：
[0009]通过测量设备获取金属磁粉芯器件的功率磁损耗；
[0010]将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗；
[0011]依据分解得到的待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗，形成损耗曲线；
[0012]基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而依据磁滞损耗系数和涡流损耗系数确定磁滞损耗和涡流损耗。
[0013]可选地，测量设备对金属磁粉芯器件进行单绕组功率测试得到不同频率或不同磁通密度下的功率磁损耗；其中，测量设备包括：
[0014]信号发生器，用于发出测试用的信号源或激励源；
[0015]功率放大器，用于放大测试用的信号源或激励源；
[0016]积分仪，用于对经放大的测试用的信号源或激励源进行积分；以及，
[0017]烘箱，用于容纳金属磁粉芯器件以形成设定温度环境。
[0018]可选地，将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗包括：
[0019]通过如下分解公式将获取的功率磁损耗分解成磁滞损耗和涡流损耗：
[0020][0021]式中，P为功率磁损耗，P1为涡流损耗，P2为磁滞损耗，磁通密度B为正弦变化，B
m
为正弦曲线上的最大值，f为工作频率，e为涡流损耗系数，η为磁滞损耗系数。
[0022]可选地，损耗曲线包括多条不同频率下的功率磁损耗线P/f。
[0023]可选地，基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而依据磁滞损耗系数和涡流损耗系数确定磁滞损耗和涡流损耗包括：
[0024]基于多条不同频率下的功率磁损耗线P/f，在维持磁通密度最大值B
m
不变时，通过功率磁损耗线P/f的斜率和截距即可求取涡流损耗系数e与磁滞损耗系数η；
[0025]依据求取的涡流损耗系数e与磁滞损耗系数η，确定对应的工作频率和磁通密度最大值B
m
下的磁滞损耗和涡流损耗。
[0026]第二方面，本专利技术实施例提供一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗优化方法，包括：
[0027]通过测量设备获取金属磁粉芯器件的功率磁损耗；
[0028]将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗；
[0029]依据分解得到的待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗，形成损耗曲线；
[0030]基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而依据磁滞损耗系数和涡流损耗系数确定磁滞损耗和涡流损耗；
[0031]以降低磁滞损耗和/或涡流损耗为目的，基于确定的磁滞损耗和/或涡流损耗进行工艺分析得到优化方案。
[0032]可选地，以降低磁滞损耗和/或涡流损耗为目的，基于确定的磁滞损耗和/或涡流损耗进行工艺分析得到优化方案包括：
[0033]为降低磁滞损耗，通过在制粉工艺阶段采用气雾化制粉工艺，得到经增大晶粒尺寸、降低晶粒缺陷以及降低粉末微观内应力的粉末；
[0034]为降低涡流损耗，通过在绝缘工艺阶段采用无机物和有机物的混合物包覆粉末，得到在不同环境下粉末电阻率均保持一定值以上的粉末。
[0035]可选地，为降低涡流损耗，通过在绝缘工艺阶段采用无机物和有机物的混合物包覆粉末，得到在不同环境下粉末电阻率均保持一定值以上的粉末之后，还包括：
[0036]在对得到的优化后的金属磁粉芯进行功率损耗测试之后，依据获取的不同温度下磁滞损耗和涡流损耗的变化值，分析优化后的制粉工艺、优化后的绝缘工艺和优化后的热处理工艺的各自的影响因子大小，并结合这三类优化工艺的成本，得到兼顾降低磁滞损耗和/或涡流损耗的效果与成本的优化方案。
[0037]第三方面，本专利技术实施例提供一种金属磁粉芯器件，是应用如上所述的功率磁损耗优化方法制作而成的金属磁粉芯器件。
[0038]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质
存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现：如上所述的金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法；以及，如上所述的金属磁粉芯器件的功率磁损耗优化方法。
[0039](三)有益效果
[0040]本专利技术的有益效果是：本专利技术将产品的功率磁损耗分解成磁滞损耗和涡流损耗，其分离计算过程简单，无需依赖专门设备或大型控制器即可有效明确功率磁损耗中的损耗组成部分，提高了现有各类功率损耗仿真模拟中不同频率和磁通密度下的损耗大小的计算水平，为后续降低产品功率磁损耗的优化生产工艺打下了坚实的基础。
附图说明
[0041]图1为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法的流程示意图；
[0042]图2为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法的测量设备的组成示意图；
[0043]图3为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法的损耗曲线；
[0044]图4为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法的步骤S4的具体流程示意图；
[0045]图5为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗优化方法的流程示意图；
[0046]图6为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗优化方法的步骤S5的具体流程示意图；
[0047]图7为本专利技术实施例提供的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗优化方法的不同温度下产品功率损耗曲线；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，其特征在于，包括：通过测量设备获取金属磁粉芯器件的功率磁损耗；将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗；依据分解得到的待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗，形成损耗曲线；基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而依据磁滞损耗系数和涡流损耗系数确定磁滞损耗和涡流损耗。2.如权利要求1所述的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，其特征在于，测量设备对金属磁粉芯器件进行单绕组功率测试得到不同频率或不同磁通密度下的功率磁损耗；其中，测量设备包括：信号发生器，用于发出测试用的信号源或激励源；功率放大器，用于放大测试用的信号源或激励源；积分仪，用于对经放大的测试用的信号源或激励源进行积分；以及，烘箱，用于容纳金属磁粉芯器件以形成设定温度环境。3.如权利要求1所述的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，其特征在于，将获取的功率磁损耗分解成包含待求解磁滞损耗系数的磁滞损耗和包含待求解涡流损耗系数的涡流损耗包括：通过如下分解公式将获取的功率磁损耗分解成磁滞损耗和涡流损耗：式中，P为功率磁损耗，P1为涡流损耗，P2为磁滞损耗，磁通密度B为正弦变化，B
m
为正弦曲线上的最大值，f为工作频率，e为涡流损耗系数，η为磁滞损耗系数。4.如权利要求2所述的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，其特征在于，损耗曲线包括多条不同频率下的功率磁损耗线P/f。5.如权利要求4所述的一种金属磁粉芯器件的功率磁损耗分析方法，其特征在于，基于形成的损耗曲线求取磁滞损耗系数和涡流损耗系数，进而依据磁滞损耗系数和涡流损耗系数确定磁滞损耗和涡流损耗包括：基于多条不同频率下的功率磁损耗线P/f，在维持磁通密度最大值B
m
不变时，通过功率磁损耗线P/f的斜率和截距即可求取涡流损耗系数e与磁滞损耗系数η；依据求取的涡流损耗系数e与磁滞损耗系数η，确定对应的工作频率和磁通密度最大值B
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下的磁滞损耗和涡流损耗。6.一种金属磁粉芯器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建廷，景峰，王岳辉，
申请(专利权)人：北京七星飞行电子有限公司，
类型：发明
国别省市：