1. Background

        OM（OpenMagnetic）OpenMagnetics，能涵盖气隙磁阻，磁导率，铁芯损耗、磁滞损耗、涡流电流损耗、涡流效应、漏感、温升的计算与仿真[1]。

        铁损计算模型：改进的Steinmetz方程[2]

        气隙阻抗计算：Jonas Muhlethaler [3]

        磁场：Germany [4]

        语言：C++

        优点：

        1. 计算时间短

        2. 精度与FEM相当

2. OpenMagnetic

2.1 Waveform Bulider

        可以生成波形，并进行傅里叶变换得到波形的THD，RMS，频率等。

2.2 Core Designer

        1）可以导入现有磁芯获得有效长度面积与体积以及最小面积

        2）可以添加气隙，选择长度与位置并绘制3Dor2D视图

        此工具可以设计定制化磁芯or有限元仿真

2.3 Core Simulator

        1）可以选择一定形状与材料的磁芯 给定一定数量的匝数与气隙来计算感量

        2）可以获得磁损分为磁滞和涡流损耗[5][6]

2.4 Insulation Coordination Calculator

        1) 根据不同的标准以及不同需求使用不同的算法和流程，它可以通过绝缘、爬电距离、电气间隙和耐压获得必须符合一项或多项标准的绝缘距离。

        2）用于对应文档中的绝缘间距

2.5 Core Adviser

        1）给定设计需求，如绝缘间距

        2）给定磁端口激励，如波形生成

        3）推荐在线分销商库存的几种磁芯

        4）磁芯选择基于AP算法，高频通过保持磁芯损耗与已知参考点不变，随频率缩放最大磁通密度;并缩放 Winding Window 利用率因子来补偿。

2.6. Magnetic Adviser

        此工具是基于Core Adviser的升级。与Core Adviser不同的是，此工具会返回全磁性设计包括磁芯，线，层分布以及绝缘。

        

2.7 Limitations

        1）OM是一个线上软件，需要网络才能运行

        2）与FEM相比，OM的计算精度低

        3）OM用于公网，本地部署需要软件与web开发经验

        4）OM用于常规的商业磁件，不能用于特殊磁件如矩形变压器

3. Referance

[1] A. Martínez, "OpenMagnetics: An Online Toolbox for Designing and Simulating Magnetics," in IEEE Power Electronics Magazine, vol. 11, no. 3, pp. 37-50, Sept. 2024.

[2] K. Venkatachalam et al., “Accurate prediction of ferrite core loss with nonsinusoidal waveforms using only Steinmetz parameters,” in Proc. IEEE Workshop Comput. Power Electron., Jun. 2002, pp. 36–41, doi: 10.1109/ CIPE.2002.1196712. 

[3] J. Muhlethaler, J. W. Kolar, and A. Ecklebe, “A novel approach for 3D air gap reluctance calculations,” in Proc. 8th Int. Conf. Power Electron. (ECCE Asia), May 2011, pp. 446–452, doi: 10.1109/ICPE.2011.5944575.

[4] M. Albach, Induktivitaten in der Leistungselektronik: Spulen Trafos und Ihre Parasitaren Eigenschaften. Wiesbaden, Germany: Springer Fachmedien, 2017. 

[5]W. Roshen, "Ferrite core loss for power magnetic components design," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 27, no. 6, pp. 4407-4415, Nov. 1991.

[6]W. A. Roshen, "A Practical, Accurate and Very General Core Loss Model for Nonsinusoidal Waveforms," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 22, no. 1, pp. 30-40, Jan. 2007.