CN108291939A

CN108291939A - 低磁芯损耗内置磁体电机设计

Info

Publication number: CN108291939A
Application number: CN201680063697.4A
Authority: CN
Inventors: 梦薇·李·坎贝尔; 党杰
Original assignee: Faraday and Future Inc
Current assignee: Faraday and Future Inc
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-07-17
Also published as: US20210224440A1; WO2017075254A1; US20180322231A1

Abstract

本发明公开了用于估计和最小化内置磁体电机中的磁芯损耗的方法和装置。方法可以包括在计算机系统中创建，修改或接收有限元分析(FEA)模型以表示电动机的至少一部分，在所述FEA模型中在电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈，计算所述至少一个线圈的时域磁通密度B，将计算的磁通密度函数转换为频域谱，接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数，以及通过材料磁芯损耗参数的加权组合来确定电动机的至少一部分的磁芯损耗。线圈可以由用户通过用户界面手动放置，或者可以自动放置。

Description

低磁芯损耗内置磁体电机设计

发明背景

技术领域

本公开涉及用于最小化电动机中的磁芯损耗的方法、系统和装置，并且更具体地涉及用于在有限元分析(FEA)模拟中精确估计内置永磁体(IPM)电动机中的磁芯损耗的方法。

背景技术

磁芯损耗是决定电动机效率的重要因素。通常在建立原型之前使用FEA模拟来评估潜在的电动机设计。一些现有的FEA仿真工具包含提供与IPM电机设计相关的磁芯损耗估算的功能。然而，这些磁芯损耗估计通常不准确，而且目前可用的仿真软件不允许用户对磁芯损耗估计方法进行定制，调整或改进。

发明内容

本公开的系统和方法各自具有若干创新方面，其中没有任何一个单独方面负责其期望属性。在不限制所附权利要求表达的范围的情况下，现在将简要讨论其更显著的特征。

在一个实施例中，描述了一种使用FEA模拟来估计电动机中的磁芯损耗的方法。该方法可以包括在计算机系统中创建，修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分。该计算机系统可以包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路。电动机可以包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕转子的旋转轴线径向设置的极对的定子。该方法可以进一步包括在FEA模型中利用用户界面在电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈。线圈可以包括导线回路。该方法还可以包括计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B，将计算的磁通密度函数转换为频域谱，接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数，以及根据离散频域谱中的峰值的相对大小，通过接收的材料磁芯损耗参数的加权组合来确定电动机的至少一部分的磁芯损耗。

在另一个实施例中，描述了一种使用FEA模拟来估计电动机中的磁芯损耗的装置。该装置可以包括在用于计算机系统中创建，修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分的装置。该计算机系统可以包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路。电动机可以包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕转子的旋转轴线径向设置的极对的定子。该装置可以进一步包括用于在FEA模型中在电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈的装置。线圈可以包括导线回路。该装置还可以包括用于计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B的装置，用于将计算的磁通密度函数转换为频域谱的装置，用于接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数的装置，以及用于根据离散频域谱中的峰值的相对大小，通过接收的材料磁芯损耗参数的加权组合来确定电动机的至少一部分的磁芯损耗的装置。

在另一个实施例中，描述了一种用于处理被配置为使用FEA模拟来估计电动机中的磁芯损耗的程序的数据的计算机程序产品。该计算机程序产品可以包括在其上存储有代码的非暂时性计算机可读介质。该代码可使得处理电路使用户能够在计算机系统中创建，修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分。该计算机系统可以包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路。电动机可以包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕转子的旋转轴线径向设置的极对的定子。代码可以进一步使处理电路使得能够在FEA模型中利用用户界面在电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈。线圈可以包括导线回路。代码还可以使处理电路计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B，将计算的磁通密度函数转换为频域谱，接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数，以及根据离散频域谱中的峰值的相对大小，通过接收的材料磁芯损耗参数的加权组合来确定电动机的至少一部分的磁芯损耗。

附图说明

现在将参照附图结合各种实现来描述本技术的上述方面以及其他特征，方面和优点。所示出的实现仅仅是示例，并不旨在限制。在整个附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标识相似的组件。

图1是示出根据用于估计电动机中的磁芯损耗的方法的一个实施例的示例性流程图的框图。

图2描绘了根据示例性实施例的示例性电动机磁芯损耗参数。

图3描绘了根据示例性实施例的IPM同步电机的二维FEA仿真模型的一部分。

图4A描绘了根据示例性实施例的借助于用户界面将线圈放置在IPM同步电机的FEA仿真模型内的示例性过程。

图4B描绘了根据示例性实施例的借助于用户界面可以在IPM同步电机的FEA仿真模型内定义线圈的示例性过程。

图5描绘了根据示例性实施例的具有多个线圈的示例性配置的IPM同步电机的二维FEA模型。

图6是描绘根据示例性实施例的用户界面中的FEA模拟的示例性磁链波形输出的曲线图。

图7A是描绘根据示例性实施例的FEA模拟的示例性磁链波形输出的曲线图。

图7B描绘了根据示例性实施例的对应于图7A中描绘的示例性磁链波形输出的示例性频域谱。

具体实施方式

以下描述针对某些实施以达到描述本公开的创新方面的目的。然而，本领域普通技术人员将容易认识到，本文的教导可以以多种不同的方式应用。所描述的实施可以在能够被配置为执行有限元分析(FEA)模拟的任何设备，装置或系统中实现。

通常，本公开涉及用于使内置永磁体(IPM)电动机中的磁芯损耗最小化的技术。效率是电动汽车电机设计最重要的方面之一。电动机效率的提高扩大电动车辆的行驶距离，即车辆的一个或多个电池单次充电的行驶距离。电动机的电机效率通常使用以下公式计算：

其中，η_m表示电机效率，P_in表示输入电功率，P_out表示输出机械功率，P_loss表示电机功率损耗。因此，为了有效地计算所提出的电动机设计的电动机效率图，需要可靠的P_loss估计。

运行的电动机的总功率损耗可能来自多种类型的功率损耗。在IPM电动机的情况下，要计算的电动机损耗是铜损耗和磁芯损耗。铜损耗是由构成电动机绕组的铜线中的电阻造成的。铜损耗相对容易估算，因为仅根据绕组的电流和电阻就可以计算，电流和电阻很容易确定。

然而，磁芯损耗是许多变量的更复杂的函数，包括更难以测量的磁通密度B和发动机频率f。每当磁芯遭受变化的磁场时发生磁芯损耗，磁芯损耗的发生贯穿内置磁体机器的整个运行过程，并且包括磁滞损耗和涡流损耗。由于随着磁场变化而磁化改变，磁芯内磁畴壁的变化导致发生磁滞损耗。涡流损耗是由于磁芯电阻引起的，这是磁场改变时由磁感应产生的涡流的结果。由于磁芯损耗是由多个并发现象引起的，因此总体磁芯损耗通常使用经验公式计算：

P_core＝K_h×f×(B_m)²+K_c×(f×B_m)²+K_e×(f×B_m)^1.5

其中，P_core表示磁芯功率损耗，f表示电动机频率，B_m表示最大磁通密度。K_h，K_c和K_e分别是磁滞损耗，典型涡流损耗和过量涡流损耗的系数。

在电动机的运行中，这个等式可能难以评估，因为可能同时存在多个频率。磁通的空间分布也可能增加估计的难度，因为最大磁通密度B_m在电动机的各个部分中可能不同。具有较高磁通密度的电机部件通常具有较高的磁芯损耗，而磁通密度较低的区域对整体磁芯损耗的贡献较小。为了提高磁芯损耗估计的准确性，提出了一种新方法，该方法能够处理电动机内磁通的非均匀空间分布，并计算电机的较小部分的单个磁芯损耗。

图1是描绘用于使用FEA模拟来估计电动机中的磁芯损耗的示例性方法100的流程图。在一些方面中，方法100可以利用具有例如图2、图4A、图4B、图5和图6中所示的用户界面的计算机系统来执行。在各种实施例中，所描述的示例性方法的步骤可以通过用户控制单独执行，或者任何数量的步骤可被包括在用于磁芯损耗估计的自动过程中。

如图所示，方法100可以从框105开始，其中在计算机系统中创建，修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分。该计算机系统可以包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路。在一些实施例中，FEA模型可以是IPM同步电机的至少一部分的模型，如参照下面的图3、图4A、图4B和图5所描述的。FEA模型可以与能够执行电磁FEA仿真的软件环境兼容，例如ANSYS/Ansoft Maxwell电机设计软件或任何其他FEA仿真产品。

在创建，修改或接收FEA模型之后，方法100可以继续进行到框110，其中用户在FEA模型中将至少一个线圈放置在电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处。在一些实施例中，用户可以将多个线圈放置在FEA模型内的不同位置处，例如，在转子铁和定子铁中。线圈的位置可以基于FEA模型划分成已知重量的片段来选择，一个线圈穿过每个片段，以便于根据所接收的磁芯损耗参数计算总的电机磁芯损耗，所述磁芯损耗参数指示每单位重量的磁芯损耗。

在一些实施例中，用户可能优选增加FEA模型中的线圈的数量，以准确且完全地研究整个电机模型中的磁通分布。但是，用户可能更喜欢限制线圈的数量，以避免由于大量数据处理需求而造成花费不合需要的长时间来运行模拟的过于复杂的模型。通常，线圈的布置可以包括1到20个线圈。通常一个理想的布置将被限制为大约5到10个线圈。在各种实施例中，可以使用任意数量的线圈，这取决于被模拟的电动机的类型和所使用的计算机系统的数据处理能力。预计本领域普通技术人员将能够以最少的实验需要的方式相对快速地确定最佳数量和线圈布置。

在放置至少一个线圈之后，方法100可以继续到框115，其中计算至少一个线圈的时域磁通密度B。在一些实施例中，时域磁通密度的计算可以由FEA模拟软件自动完成。在其他实施例中，可以根据输出计算时域磁通密度，所述输出包括线圈的时域磁链，线圈中的时域感应电流或EMF，和/或可以作为FEA模拟的输出而产生的线圈的任何其他电磁特性。基于任何这种可能的输出的磁通密度的计算可以基于众所周知的电磁原理来执行，这对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。例如，可以使用以下公式将包括磁链λ的输出转换为磁通密度B：

其中A是线圈的面积。

在计算至少一个线圈的时域磁通密度B之后，方法100可以继续到框120，其中计算的磁通密度函数被转换为频域谱。由时域函数转换产生的频域谱可能在时域函数中存在的频率处具有峰值。在一些方面，这些指示的频率可以包括基本电频率，其可以与基本电动机旋转频率和定子中的极对的数量有关。所指示的频率还可以包括也可以存在于磁通密度函数中的基本电频率的谐波频率。例如，可以通过诸如离散傅立叶变换，快速傅立叶变换等的各种类型的傅立叶分析来执行到频域谱的变换。

在将磁通密度函数转换为频域谱之后，方法100可以前进至框125，其中用户可以接收针对由频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数。在一些实施例中，材料磁芯损耗参数可以特定于特定的电机构造材料和频率。电机磁芯损耗参数可以量化每单位重量的磁芯损耗作为磁通密度B的函数。电机磁芯损耗参数可以包括下面参考图2描述的B-P曲线，以及任何其他与磁电机磁芯损耗有关的参数，这些参数与电机变化的磁场有关。

一旦接收到材料磁芯损耗参数，方法100就可以前进至框130，其中电动机的部分的磁芯损耗由接收的磁芯损耗参数的加权组合确定。所接收的磁芯损耗参数的加权可以与频域谱中的频率峰值的相对幅度成比例地执行。在加权组合中包括少于频域谱中指示的全部频率的一些实施例中，所包括的频率可以由用户基于对整个电动机磁芯损耗的贡献的重要性，磁芯损耗参数的可用性或者用户可以考虑的任何其他标准来选择。材料磁芯损耗参数的加权组合可允许用户通过将以上参考框110描述的用于FEA模型的一些或全部段的所计算的磁芯损耗加在一起，来计算电动机的任何部分或整个电动机的估计的总磁芯损耗值。在一些实施例中，可以使用估计的总磁芯损耗来修改，调整，改进，重新设计或以其他方式改变电动机的设计，以便创造具有更低磁芯损耗和更高效率的电动机。

图2描绘了可以在电动机设计软件产品的应用窗口200中表示的“B-P”曲线202。可以使用B-P 202曲线来计算用于上面的磁芯损耗公式中的磁芯损耗系数K_h，K_c和K_e。在B-P曲线中，磁芯损耗在Y轴204上表示为X轴206上表示的最大磁通密度的函数。在该示例中，磁芯损耗以单位重量的电动机构造材料的磁芯损耗给出，单位为W/kg。B-P曲线可以特定于特定的材料和频率208，并且可以根据实验测量的数据集210生成。在一些方面，用于B-P曲线的数据集可以包括在特定频率208处的实验应用的一系列最大磁通密度212以及对应的测量的实际电动机磁芯损耗214。为了设计和模拟的目的，B-P曲线可以从电动机构造材料的制造商或从材料数据表中获得。

给定特定频率的B-P曲线，可通过最小化以下公式来计算磁芯损耗系数K_h，K_c和K_e：

err(k_h，k_h，k_h)＝[P_v-(K_h·f·(B_m)²+K_c·(f·B_m)²+K_e·(f·B_m)^1.5)]＝min

以这种方式，可以从实验获得的一组B-P数据点经验地确定磁芯损耗系数。但是，大多数电机材料数据表不包含高频B-P曲线。适用于电机结构的材料通常主要用于电力变压器。由于电力系统的基本实用频率通常为50Hz或60Hz，因此制造商通常仅为这些频率提供B-P曲线。

相比之下，电力牵引电机可以在更高的频率下工作。电机的额定转速可能在3000rpm至5000rpm之间，因此正常的基本频率可能在250Hz至700Hz之间。相应的谐波频率可以在1.25kHz和4kHz之间。对于高达15000rpm的高速运行，基本频率可能高达2kHz，相应的谐波频率高达12kHz。因此，对于准确的磁芯损耗估计，应提供50Hz和10kHz之间频率的B-P曲线。这些曲线必须通过实验确定，最好由电机构造材料制造商确定。如果可以针对在所需频率范围内的相对大量的频率获得B-P曲线，则可以使用直接线性插值来代替计算铁损系数K_h，K_c和K_e。

图3描绘了根据示例性实施例的IPM同步电机的二维FEA模型的示例性部分300。在该示例性实施例中，模型部分300被显示为创建、接收或修改，而没有额外放置用于磁通分布分析的一个或多个线圈。较高的磁芯损耗可能与电机内磁通密度最高的区域密切相关。典型地，靠近转子306和定子308之间的气隙304的区域302具有最高的磁通密度。距气隙304更远的其它区域310可具有较低的磁通密度，并且因此对电动机磁芯损耗的贡献较小。因此，磁芯损耗的可靠估计方法应该能够解释磁通的空间分布，并计算每个区域的单个磁芯损耗估计值。

图4A和4B示出了根据示例性实施例的借助于用户界面可以将线圈402添加至IPM同步电机的FEA模型400的示例性过程。

图4A描绘了将线圈402的边界放置在FEA模型400内的示例性第一放置步骤。在一些实施例中，例如，线圈402可以放置成使间隙404中的一个边界位于定子齿406与定子铁408之间，它的其他边界位于定子外侧的空间410中，因此跨越定子背铁的宽度。在被放置在FEA模拟软件中之后，添加的线圈402也可以出现在窗格414内的建模对象的列表412或FEA模拟用户界面的类似区域中。

图4B描绘了在图4A中所示的示例性第一放置步骤之后的示例性第二定义步骤。在一些实施例中，在将线圈402放置在FEA模型400中之后，一个或多个线圈的任何特性(例如匝数，极性，输出函数或建模线圈的任何其他可定义的模型化线圈质量)可以在用户界面的窗口416中定义。一个或多个线圈可以包括能够形成为导线的任何可延展导电材料。例如，在一些实施例中，线圈材料可以是通常用于制造导线或电路的铜或其他金属。每个线圈可以包括单匝导线，并且导线可以具有小直径。显而易见的是，使用具有小直径导线的单匝线圈将最小化由于一个或多个线圈的存在而导致的电动机的原始磁通分布的任何变化。

图5描绘了根据说明性实施例的具有多个线圈和模型段的示例性配置的IPM同步电机的二维FEA模型的示例性部分500。在一些实施例中，可以将一个或多个线圈502、504、506、508和/或510放置在FEA模拟模型内以评估线圈位置处的磁通密度。在一些方面，一个或多个线圈可以包括导线回路。通常，导线回路内变化的磁通密度产生感应电动势(EMF)，其导致电流在导线回路内流动。导线回路中的电流很容易测量，这允许计算通过回路的时域磁链。回路内的时域磁通密度可以直接根据时域磁链和导线回路的面积来计算。在一些实施例中，特定仿真环境可以提供磁链或磁通密度的直接输出，从而减少仿真之后所需的计算次数。

线圈位置可以基于FEA模型中最高磁通密度的预期面积来确定。在一些实施例中，可以将FEA仿真模型划分成与线圈放置一致的已知重量的片段，以评估每个片段内的磁通密度。例如，在IPM同步电动机中，线圈布置可以包括穿过转子磁体512与转子铁芯之间的转子铁中的区段503的线圈502，穿过转子屏障处的分段505的线圈504，穿过分段507和气隙的线圈506，穿过一个或多个定子齿的线圈508，和/或穿过定子背铁的线圈510。在一些实施例中，可以强调气隙附近的位置。对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，一个或多个线圈可以放置在这些位置中的任何一个或其组合处，以及FEA模型内可能存在显著磁通的任何其他位置。

在IPM同步电机中，磁通路径可以从磁体穿过转子铁芯，穿过气隙，通过定子齿到达定子背铁，并且最终通过定子齿返回到磁体。在IPM同步电机的电磁FEA模拟过程中，通过电机每个区域的磁链保持不变，但可能会反转方向或幅度变化。因此，线圈可以放置在磁通路径上，而不是平行于磁通路径，以便准确地检测随时间变化的磁通密度。

在一些实施例中，FEA模拟产品将不允许在诸如磁体，转子铁或定子铁的材料内放置线圈。这可能导致放置一些线圈(例如，如图5所示的线圈502或506)有困难，其中用户可能希望在FEA模型不包含合适气隙的位置处放置至少一个边界。在一些实施例中，这个问题可以通过调整模型以包含放置线圈的非常小的气隙来解决。例如，这种间隙可以窄至0.1毫米，以便最小化对电动机的磁通分布的任何影响。在其它实施例中，相同的问题可以通过在期望的线圈布置的位置处分离转子铁或定子铁的狭窄部分并且将分离的狭窄部分限定为普通的(trivial)线圈来解决。

图6是描绘根据示例性实施例的可能的磁链波形模拟输出的曲线图。从FEA模拟接收到的磁通波形可能表现出循环和/或正弦特性。然而，波形可能不是完美的正弦曲线，而是可能包括各种频率和幅度的多个波形的叠加。可以使用傅立叶分析将这样的波形分解成各种频率的更简单的组成函数。为了确定时域磁通波形中存在的所有频率，傅立叶分析可以将磁通波形从时域函数转换为频域谱。

图7描绘了可以将时域磁通波形变换为对应的频域谱的示例性过程。图7A是描绘示例性磁通波形704的曲线图700。图7B是描绘对应的频域谱706的曲线图702，其具有指示图7A的波形704中存在的振荡频率的峰值708。在一些实施例中，时域磁通波形704可以通过计算时域磁通波形函数704的离散傅立叶变换而被变换为频域谱706。离散傅立叶变换的计算可以通过快速傅立叶变换或通过任何其他适当的算法完成。对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，频域谱706具有在时域磁通波形中存在的频率的峰值708。存在于频域谱中的峰值708的相对幅度指示每个频率处的振荡的相对幅度。

接下来，可以针对在频域谱中具有峰值的一些或全部频率获得用于电机构造材料的B-P曲线。在一些实施例中，可以省略由频域谱指示的至少一个频率。优选地，省略的任何频率将是在频域谱中具有非常低的峰值的高频率，因为这样的频率很可能对电动机的总磁芯损耗具有相对较小的贡献。B-P曲线然后可以以加权组合方式组合并与FEA模型的分段的权重一起使用以确定所研究的电动机的部分中的磁芯损耗的最终估计。B-P曲线的组合的加权可以基于频域谱中的峰值的相对幅度来确定。

在一些实施例中，上述的一些或全部步骤可以作为FEA模拟软件产品的自动特征被实现。例如，在一些实施例中，电动机的分段和/或线圈在电动机或电动机的分段内的最相关位置处的布置可以是预定的，以允许用户利用这里描述的增强的估计精度而不必手动执行所有步骤。此外，FEA仿真软件产品可以包括自动线圈放置和磁芯损耗计算过程，同时还允许用户改变或修改线圈放置以提供额外的定制灵活性。

需要注意的是，这些例子可以被描述为一个过程。虽然这些操作可能被描述为一个顺序过程，但是许多操作可以并行或同时执行，并且可以重复该过程。另外，操作的顺序可以重新排列。进程在其操作完成时终止。过程可以对应于方法，函数，程序，子例行程序，子程序等。当过程对应于软件函数时，它的结束可以对应于将函数返回至调用函数或主函数。

提供所公开的实施方式的先前描述以使本领域的任何技术人员能够制作或使用本公开的过程和系统。对于本领域技术人员来说，对这些实施方式的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离所公开的过程和系统的精神或范围的情况下，可将本文中定义的一般原理应用于其他实施方式。因此，本公开的过程和系统不旨在被限制于本文所示的实施方式，而是符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims

1.一种使用有限元分析(FEA)模拟来估计电动机中的磁芯损耗的方法，包括以下步骤：

在计算机系统中创建、修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分，所述计算机系统包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路，所述电动机包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕所述转子的旋转轴线径向设置的极对的定子；

在所述FEA模型中利用所述用户界面在所述电动机的转子铁或定子铁的至少一部分周围的第一位置处放置至少一个线圈，所述线圈包括导线回路；

计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B；

将计算的磁通密度函数转换为频域谱；

接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数；以及

根据离散频域谱中的峰值的相对大小，通过接收的材料磁芯损耗参数的加权组合来确定所述电动机的至少一部分的磁芯损耗。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所估计的磁芯损耗来修改、调整或重新设计FEA模型以最小化磁芯损耗的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括基于所述修改、调整或重新设计的FEA模型来制造电动机。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述电动机的至少一部分包括所述至少一个转子的至少一部分和所述定子的至少一部分。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括执行所述FEA模型的时间步长FEA模拟。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括从所述配置用于FEA模拟的处理电路接收输出，所述输出包括作为时间的函数的所述至少一个线圈的磁链或磁通密度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中将计算的磁通密度函数转换为频域谱包括计算所述时域磁通密度函数的离散傅立叶变换(DFT)。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料磁芯损耗参数包括B-P曲线。

9.一种使用有限元分析(FEA)模拟来估计电动机中的磁芯损耗的装置，所述装置包括：

用于在计算机系统中创建、修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分的装置，所述计算机系统包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路，所述电动机包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕所述转子的旋转轴线径向设置的极对的定子；

用于在所述FEA模型中在所述电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈的装置，所述线圈包括导线回路；

用于计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B的装置；

用于将计算的磁通密度函数转换为频域谱的装置；

用于接收由所述频域谱指示的至少一些频率的材料磁芯损耗参数的装置；以及

用于根据离散频域谱中的峰值的相对大小，通过接收的材料磁芯损耗参数的加权组合来确定所述电动机的至少一部分的磁芯损耗的装置。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述电动机的至少一部分包括所述至少一个转子的至少一部分和所述定子的至少一部分。

11.根据权利要求9所述的装置，还包括用于执行所述FEA模型的时间步长FEA模拟的装置。

12.根据权利要求9所述的装置，还包括用于从所述配置用于FEA模拟的处理电路接收输出的装置，所述输出包括作为时间的函数的所述至少一个普通的线圈的磁链或磁通密度。

13.根据权利要求9所述的装置，其中将计算的磁通密度函数转换为频域谱包括计算所述时域磁通密度函数的离散傅立叶变换(DFT)。

14.根据权利要求9所述的装置，其中所述材料磁芯损耗参数包括B-P曲线。

15.一种用于处理被配置为使用有限元分析(FEA)模拟来估计电动机中的磁芯损耗的程序的数据的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：

非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质上存储有使处理电路执行以下操作的代码：

使用户能够在计算机系统中创建、修改或接收FEA模型以表示电动机的至少一部分，所述计算机系统包括用户界面和配置用于FEA模拟的处理电路，所述电动机包括至少一个能够围绕旋转轴线旋转的转子和具有至少一个围绕所述转子的旋转轴线径向设置的极对的定子；

在所述FEA模型中利用所述用户界面在所述电动机的转子铁或定子铁内的第一位置处放置至少一个线圈，所述线圈包括导线回路；

计算作为时间的函数的至少一个线圈的时域磁通密度B；

将计算的磁通密度函数转换为频域谱；

16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中所述电动机的至少一部分包括所述至少一个转子的至少一部分和所述定子的至少一部分。

17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中存储在所述非暂时性计算机可读介质上的代码进一步使处理电路执行所述FEA模型的时间步长FEA模拟。

18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中存储在所述非暂时性计算机可读介质上的代码进一步使处理电路从所述配置用于FEA模拟的处理电路接收输出，所述输出包括作为时间的函数的所述至少一个普通的线圈的磁链或磁通密度。

19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中使处理电路将计算的磁通密度函数转换为频域谱的所述代码包括引起处理电路计算所述时域磁通密度函数的离散傅立叶变换(DFT)的代码。

20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中所述材料磁芯损耗参数包括B-P曲线。