永久磁石 — CAE用语解说
永久磁石
电机解析中的永久磁石
电动电机仿真中出现"永久磁石的设置",需要什么信息?
在电磁场仿真中处理永久磁石需要残留磁通密度(Br)和矫顽力(Hc),以及B-H曲线(特别是减磁曲线的第二象限)。温度依赖性也很重要,温度升高会导致残留磁通密度下降。在电动汽车电机中,高温减磁直接影响扭矩,不可忽视。
钕磁铁和铁氧体磁石的特性完全不同吗?
差异很大。钕磁(NdFeB)的残留磁通密度约1.2~1.4 T,性能高但温度敏感性强、成本高。铁氧体约0.3~0.4 T,性能低但价格便宜、耐热性好。在工业机械中也使用钐钴(SmCo)作为折中方案。在电机解析中,必须在材料数据库中准确反映这些差异。
减磁解析和扭矩计算
永久磁石"减磁"是什么意思?能在仿真中确认吗?
这是指在过大的反向磁场或高温条件下,磁石的矫顽力出现不可逆性下降的现象。可以使用JMAG、ANSYS Maxwell、SimCenter等电磁场求解器,通过解析确认工作点是否超过B-H曲线的膝点。在变频器短路时等过渡性反向磁场条件下,也可能发生减磁。
在实际电机设计中这项解析有多重要?
在电动汽车和混合动力车的驱动电机中,高温高负荷条件下的耐减磁性已成为重要的质量标准,通过仿真生成工作点图,在整个工作范围内确认安全系数已成为标准开发流程。最近,从FEM结果自动生成电机性能图(扭矩-转速特性)的工具也逐渐普及。
关联用语
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