保磁力 — CAE用语解说
保磁力
老师,保磁力是磁石失磁所需的外部磁场强度吧?为什么它成为了性能指标呢?
保磁力Hₙ(或HcJ)是磁石失磁所需的外部反向磁场强度。值越高,"作为磁石的抗失磁能力"越强。电动汽车马达中的钕磁铁的HcJ = 1000-2000 kA/m左右,需要在高温环境下也不失磁。与(BH)max一起,是磁石评估中最重要的参数之一。
定义
高温下失磁在实际中会成为问题吗?具体会是什么情况呢?
在电动汽车马达高效率运转时(高转速或高扭矩时),转子温度可能会上升到接近120°C。钕磁铁随着温度上升,保磁力会下降。当反向磁场超过此反向磁场时,就会发生局部失磁现象。为了在高温下保持高保磁力,需要掺入镝(Dy)等添加元素,但成本较高。因此,通过有限元法磁场分析来研究磁化注入法等方法。
电磁解析中的作用
失磁分析一般用什么软件呢?
Ansys Maxwell、JMAG、COMSOL的磁场分析模块是标准工具。在失磁分析中,需要将磁石的磁化曲线(失磁曲线)作为输入,通过局部磁场变化来识别失磁风险区域。通过数值计算可以获得接近实验测量的结果,因此可以大幅减少设计周期。
保磁力高的磁石有什么缺点吗?
保磁力高通常与剩余磁感应强度(Br)下降存在折衷关系。另外,掺入镝会增加对稀土元素的依赖和成本问题。通过磁场分析来局部化失磁风险,仅在必要位置掺入镝的"最优化设计"正成为降低成本的趋势。
关联用语
将失磁分析和最优化结合在一起,对电动汽车马达的成本和性能的平衡能大有帮助呢!
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