基于R-L分数阶导数的动态J-A磁滞模型及其特征参数辨识算法

学术精汇

作者：

陈彬1 秦小彬2 唐波2 刘任2 张建功3 万妮娜4

作者单位：

1. 湖北省输电线路工程技术研究中心(三峡大学)2. 三峡大学电气与新能源学院3. 中国电力科学研究院有限公司4. 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司

摘要：

在高频、直流偏磁等非标准磁化条件下，电力变压器的铁心损耗显著增加，造成其性能恶化。为实现对高频、直流偏磁下铁磁材料动态磁滞特性与损耗的准确模拟，该文首先在静态J-A模型中引入直流磁密，推导得到适用于描述直流偏磁条件下铁磁材料磁滞特性的静态J-A修正模型；然后引入R-L型分数阶导数对高频条件下涡流场及涡流损耗表达式进行改进，考虑涡流与剩余损耗对高频条件下磁化物理机制的影响，建立动态J-A模型；最后引入模拟退火算法，以损耗计算值与实测值之间的均方根误差最小化作为优化算法的目标函数，辨识模型中阻尼系数与分数阶导数阶次的全局最优值。将动态J-A模型模拟的磁滞回线和损耗与实验数据进行对比，结果表明：对高频磁场叠加直流偏磁条件下磁滞回线面积模拟误差绝对值为7.84%，损耗预测的平均绝对误差为7.35%，验证该文所提方法的准确性。

关键词：

铁磁材料直流偏磁高频磁化动态J-A磁滞模型分数阶导数

刊期：

2022，12（42）

所属栏目：

电机与电器

分类号：

TM464

DOI：

10.13334/j.0258-8013.pcsee.210942

页数：

页码：

4590-4603

来源期刊

中国电机工程学报

Proceedings of the CSEE