(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211010203.X (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 华北电力大 学 （保定） 地址 071000 河北省保定市莲池区永华北 大街619号 (72)发明人 赵小军　王佼阳　安勃　苑东伟　 (74)专利代理 机构 北京远大卓悦知识产权代理 有限公司 1 1369 专利代理师 靳雪华 (51)Int.Cl. G01R 33/14(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的 构造方法 (57)摘要 本发明公开了一种直流偏磁激励作用下 Preisach磁滞模型的构造方法， 其中， 首先得出 多条同心 磁滞回线， 其次根据多条同心磁滞回线 求出Everett函数， 最终得出Prei sach模型， 为了 简化Prei sach磁滞 模型的数值实现过程， 通 常使 用一系列预先计算好的离散的Everett值， 其通 过将先使用一条极限磁滞回线构造出一阶回转 曲线从而得到Everett函数的步骤简化到直接使 用多条同心磁滞回线便可得到Everett函数， 显 著减少了计算所需的时间， 使得对于铁磁材料的 磁滞计算更加高效且准确。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115356671 A 2022.11.18 CN 115356671 A 1.一种直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 根据对铁磁材 料测量得 出多条同心磁滞回线； S2、 根据多条同心磁滞回线求出Everet t分布函数； S3、 根据Everet t分布函数 得到Preisac h分布函数， 从而得到Preisac h磁滞模型。 2.如权利要求1所述的直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在 于， 所述铁磁材 料的磁滞特性由下述公式1表示： f(t)＝ ∫ ∫α ≥ βμ( α， β )γα βu(t)dα dβ #公式1； 其中， u(t)表示在磁化过程中的输入值； f(t)是对应与u(t)的输出值； μ( α, β )表示磁极 偶子的分布密度； γα β是磁滞算子， 所述磁滞算子由α和β 控制， 每个单位的磁滞算子只有两 个输出值 ±1， 即γα βu(t)＝±1。 3.如权利要求1所述的直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在 于， 所述Preisac h分布函数 μ( α, β )与Everet t分布函数E( α， β )满足 公式2： E( α， β )＝ ∫ ∫Ω( α， β )dα dβ #公式2。 4.如权利要求1所述的直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在 于， 所述逆Everet t函数通过 下述公式3进行计算得到： 其中， B和b分别代表上升和下降的磁感应强度局部极值， Hforc(B)为磁滞回线上升支上 输入值为B时对应的输出值， Hforc(B,b)为起始于上升支B点的一 阶回转曲线， 输入减少到b 点时所对应的输出值。 5.如权利要求1所述的直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在 于， 步骤S1中多条同心磁滞回线的获取 方法具体包括以下步骤： S1.1、 通过构造一个特定的数学表达式作为磁滞回转曲线的函数， 由构造的数学表达 式来计算磁滞回转曲线上个点的值； S1.2、 测量所测得的磁滞回线中， 磁感应 强度仅为磁感应强度交流分量Bac， 磁感应强度 直流分量Bdc利用简单迭代法来进行计算； S1.3、 单条磁滞回线形状与不考虑直流磁感应强度Bdc时一致， 在测 量结果的基础上整 体向上平 移便得到 了同心磁滞回线， 接着得到多条同心磁滞回线即可。 6.如权利要求5所述的直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造方法， 其特征在 于， 步骤S1.2中所述简单迭代法的计算方法具体为： 在某 一直流偏 磁条件下， 先假定一个磁 感应强度直流分量ΔB， 将其叠加到Bac上， 得到初始的磁感应强度 B， 根据BH基本磁 化曲线计 算出相应的磁场 强度H， 所述基本磁化 曲线为由一系列大小不同的稳定的磁滞回线的顶点 连成的曲线， 将所得计算结果与测量结果进行比较， 根据磁场强度峰值Hm的计算值与测量 值间的误差Em和直流偏磁量Hdc的计算值与测量值间的误差Edc的大小对磁感应强度进行调 整， 当二者均小于 5％时， 认为此时的ΔB为该直 流偏磁条件下叠片铁心中Bdc。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115356671 A 2直流偏磁激励作用下Pre isach磁滞模型的构造方 法 技术领域 [0001]本发明涉及Preisach磁滞模型研究技术领域， 特别涉及一种直流偏磁激励作用下 Preisach磁滞模型的构造方法。 背景技术 [0002]近年来随着直流输电的广泛应用， 系统可能会采用单极大地回路或双极不平衡方 式运行， 在高纬度地区太阳磁暴会在大地表面引起电位差， 以上两方面的原因均会导致变 压器绕组中流入直流电流， 产生直流流通， 进而导致直流偏 磁问题， 直流偏 磁的问题会造成 绕组中励磁电流不对称， 铁磁材料磁性能发生变化， 如磁滞回线畸变， 铁心损耗增加 等。 磁 滞现象及损耗特性作为磁性材料的重要特征之一， 主要通过对应材料的磁滞回线来对其区 分， 通过磁滞回线可以得到磁滞模型。 [0003]科学研究中会存在着滞后现象， 例如电磁学中的磁滞现象， 磁滞模型的研究工作 一直是磁学界对磁滞现象的研究焦点。 建立磁滞模型就是要找到一个数学模型能够较为精 确地描述材料磁滞特性。 磁滞模 型分别以Preisach模 型和J‑A模型为代表， 其中也有标量模 型也有矢量模型， 除此之外， 也有交流磁滞模型、 旋转磁滞模型， 这些模型在特定的领域获 得了应用。 [0004]Preisach模型作为一个描述磁滞现象的通用模型广泛应用。 Pr eisach磁滞模型也 广泛应用于铁磁材料磁滞特性的研 究工作中。 1935年， 德国物理学家F.Preisach提出了一 个标量磁滞模型， 即Preisach模型， 该模型从提出到现在一直是磁学界研究的热点 问题之 一。 由于诸多学者 持续不断的研究， 在原有的基础上， Preisach模 型得到了进一步的改进与 发展， 并取得了大量有价值的理论与应用成果。 例如D.H.Ev erett提出在两个相 邻回转点之 间的那段单值磁化曲线， 其磁化强度增量可由Everett函数来表示。 苏联数学家 M.Krasnoselki认为Preisach模型中包含一个通用的思想， 他摒弃模型原有的具体物理意 义， 用一种类似于谱分析算子式的纯数学形式来表示， 这样得到了一种描述任何物理过程 的滞后现象的新的通用数学工具。 同时， M.Krasnoselki所提出的数学理论也揭示了 Preisach模型所具有的特性， 对应地提出了Preisach模型能够描述真实的滞后现象的条 件。 从此， 经典Preisac h模型得到了广泛的应用和发展。 发明内容 [0005]本发明的一个目的是解决至少上述问题， 并提供至少后面将说明的优点。 [0006]本发明还有一个目的是提供一种直流偏磁激励作用下Preisach磁滞模型的构造 方法， 通过在直流偏磁激励作用下求出多条同心磁滞回线， 然后求出Everett函数， 最后再 根据Everet t函数得出Preisac h磁滞模型。 [0007]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点， 提供了一种直流偏磁激励作用 下 Preisach磁滞模型的构造方法， 包括以下步骤： [0008]S1、 根据对铁磁材 料测量得 出多条同心磁滞回线；说　明　书 1/4 页 3 CN 115356671 A 3