软磁材料广泛应用于变压器、电机等电力设备中,其磁滞特性与损耗特性的准确快速模拟及计算对电力设备本身的运行效率分析以及优化设计具有十分重要的意义。在电力设备的实际运行中,铁心中的磁通密度通常是带有一定谐波分量的非正弦波以及高频正弦波,因此需要建立对应非正弦激励下以及高频下的磁滞模型对软磁材料的磁滞特性与损耗特性进行模拟计算。本文基于Play模型对软磁材料的磁滞及损耗特性进行模拟与实验研究,主要研究内容和成果如下:1)针对现有逆Play模型需要使用大量实验数据以提高形状函数参数辨识的精度导致实用性较差的问题,提出了将一阶回转曲线的数值生成方法与优化算法结合,将Play模型形状函数参数的提取问题转化为优化问题,以此得到一种准确且实用的逆Play模型形状函数参数辨识方法。2)提出一种可准确快速模拟非正弦激励下包含偏置小磁滞回环的软磁材料磁滞特性的改进逆Play模型。相较于传统逆Play模型,该模型利用数值方法生成的非均匀间隔一阶回转曲线数据调整Play磁滞算子以及内部状态值、提取逆Play模型形状函数参数,同时利用三角形激励代替非正弦输入激励,从而提高在不同谐波下的软磁材料磁滞特性模拟精度、计算速度。3)将磁路模型与逆Play模型结合实现了准确模拟磁性材料动态磁滞特性以及计算动态损耗。首先,从能量守恒的角度出发,在损耗统计理论的基础上,分析各个磁场强度分量与损耗分量之间的转换关系;而后,将等效磁路模型引入到涡流损耗与剩余损耗对应磁场强度分量的计算中,推导相应部分的磁场强度分量解析表达式,并计算动态损耗;对于磁滞损耗以及对应的磁场强度分量,利用改进后的逆Play模型进行计算;最终,通过将各个磁场分量与损耗分量叠加,建立一种新的软磁材料动态磁滞特性与损耗的模拟计算方法。