1. 不同结构纳米晶铁心典型位置磁密分析针对容量20kVA，工作频率10kHz的纳米晶铁心，对比700V方波激励下U型、三角形和O型铁心的磁密分布特性。U型和三角形铁心模型构建需考虑拐角，分别如图1(a）和2(b）所示。
图3 三角形铁心不同位置磁密分别随时间和距离变化曲线
铁耗主要取决于工作磁密幅值和频率，但在铁心拐角处的磁密明显高于工作磁密，且呈现出不均匀分布。因此，为准确分析铁心不同位置铁耗，研究人员除了工作磁密，还对典型位置的磁密变化特点进行分析，并且对U型、三角形和O型铁心剖分网格图以及利用有限元计算得到了某时刻磁密分布情况，U型铁心拐角和铁心柱区域不同位置磁密分别随时间和距离变化的曲线图，如图2、3所示。
2. 不同结构纳米晶铁心典型位置损耗分析为便于分析，研究人员对铁心拐角和铁心柱建立参考坐标系，选取典型位置分别进行沿径向方向和切向方向的损耗密度分析；并且对三角形铁心、O型铁心径向和切向不同位置的损耗密度进行分析。见图4、5。
图4 三角形铁心径向和切向不同位置损耗密度分布
进一步研究U型和三角形铁心损耗分布，研究人员还对铁心拐角进行区域划分，然后计算分析不同区域的铁耗分布情况。
3. 拐角内径对铁心局部损耗特性的影响为进一步研究拐角内径对铁心局部损耗特性的影响，在保证同一结构铁心的绕组结构、铁心截面积和等效磁路长度一致的前提下，研究人员对U型和三角形铁心分别建立随拐角内径变化的参数化扫描模型，然后计算不同内径下的铁心磁密与损耗密度。
最后，为了验证仿真结果的正确性，研究人员对前述U型、三角形和O型三种纳米晶铁心进行了空载实验，实验结果显示，三角形铁心空载损耗最大，U型次之，O型最小，与仿真模型的空载损耗所得规律一致。仿真与实验结果的误差可能源于有限元计算时单元离散带来的误差，同时材料偏差以及铁心制造工艺差异性也会给仿真结果带来一定的误差，但两者整体趋势一致，也可以验证文中理论分析和仿真结果的正确性与有效性。通过以上的实验分析，研究人员发现：O型铁心损耗密度分布较均匀，U型和三角形铁心损耗密度最大值均位于内拐角中间位置，工作磁密为0.26 T时，其值分别约为铁心柱区域单位质量损耗5.2倍和3.5倍。在U型和三角形铁心拐角区域，径向方向上，磁密先迅速下降后平缓下降；切向方向上，磁密先增大后减小，但整体变化程度较小；当U型和三角形铁心拐角内径分别大于6mm和15mm时，能够显著降低拐角区域的局部损耗密度。U型、三角形和O型铁心空载损耗分别为19.3 W、32.1 W和13.7 W，与仿真结果规律一致；U型和三角形铁心，拐角处局部热点温度最高分别为46.5℃和55.2℃，明显高于铁心的最高平均温度42.8℃和50.8℃，O型铁心局部热点与平均温度最高分别为35.0℃和33.6℃，两者差异较小。来源：《不同纳米晶铁心结构下高频变压器空载铁耗特性》
