铁心损耗计算

交变磁场会在铁磁材料中产生功率损耗，通常称为铁心损耗或铁损。铁心损耗主要有两个来源：一是交变磁场在导电介质中感应出的涡流所产生的欧姆损耗（焦耳热）；二是铁磁材料中磁化方向周期性反复所引起的损耗，其大小与磁滞回线的面积成正比。

如果磁心由相互绝缘的薄片叠成（这种工艺称为「叠片」），则垂直于薄片方向的电导率应当视为零，QuickField 中相应区块的属性应把电导率设为零值。仿真结果会显示叠片区块中的涡流密度为零。不过，薄片内部的微小涡流仍然会产生功率损耗，这部分通常用经验公式计入——公式包含若干项，分别代表共同构成铁心损耗的不同物理效应。

QuickField 采用 Bertotti 经验公式计算铁心损耗：

p = k_h·f·B² + k_c·f²·B² + k_e·(f·B)^1.5

其中 B 为一个周期内磁通密度矢量模的幅值，f 为问题频率，k_h、k_c、k_e 为该磁性材料的体积功率损耗系数，下标 h、c、e 分别对应铁心中的磁滞损耗、涡流损耗与附加损耗。

损耗系数 k_h、k_c、k_e 与其他材料数据一样，由 QuickField 用户自行负责。它们可以通过测量得到，也可以向磁性材料供应商索取。

磁性材料供应商通常会随材料提供不同频率下铁心损耗密度与磁通密度关系的曲线或表格。可以通过调整损耗系数，用 Bertotti 公式来拟合这些实验数据，这一过程称为「曲线拟合」。相应的算法和工具是现成的，QuickField 也提供了自己的实现——以 Excel 表格形式给出的铁心损耗系数计算器，可以根据给定数据集计算损耗系数。