基于Motor-CAD永磁体退磁分析

2018-09-21 10:53:39


磁体的退磁是电机经常要关注的问题,永磁体的退磁主要包括两层含义,电枢退磁和温度退磁,虽然振动也会引起退磁,但是考虑到实际的电机工作环境,新能源汽车的永磁同步电机可能出现的退磁风险主要是电枢退磁和温度退磁。


由于电机是个多物理场的耦合体,所以电枢退磁和温度退磁往往都不是孤立存在的。当电机出现过载运行,或峰值功率运行的时候,60s之内,电机温度迅速升高,但此时由于电机处于峰值电流工况,电枢施加给磁钢反向磁场,就有较大的不可逆退磁风险。



本文将采用Motor-CAD对一款永磁同步电机进行退磁分析,通过实际案例展现Motor-CAD在进行退磁计算时候的方便快捷。


一 、模型准备


要进行退磁分析与计算,首先要对电机进行建模,可通过参数化建模或导入DXF格式的图纸进行建模,建模过程之前文章已有多次描述,Motor-CAD团队也推出了大量经典教材;在此,不再赘述。本文以本田雅阁混合动力车型Accord2005款电机为例,建立的模型如下所示:



径向模型



轴向模型


二 、材料设置


本文中的重点为对永磁材料进行退磁膝点的设置,Motor-CAD自带丰富的永磁材料库,本例中选择N30UH。选择材料后,材料的常温剩磁、相对磁导率、温度退磁率都已经设置完毕;永磁体的退磁拐点要自定义设置,不同的温度下,退磁膝点是不同的,这里设置为0.7T,温度为100°的退磁拐点。



退磁膝点设置


三 、求解设置


设置完毕,在求解设置界面,设置下永磁体的工作温度,并勾选去磁计算。点击求解,如下图所示。大约30秒左右,求解完毕。