充磁的案例
充磁仿真
一般是輸入380V三相交流電，通過內部電路，將充磁機內的超大電容充滿電，達到預期的電壓值，比如2.0到2.6kV附近。 然后瞬間放電，比如20ms左右，給充磁線圈一個瞬間的大電流。 短時間的充磁線圈電流迅速變化，會產生一個瞬間的大磁場給磁鐵，使磁鐵達到預期的剩余磁通密度。
通常的磁鐵充磁退磁循環曲線
以一款鐵氧體外磁式磁路充磁過程為例
磁路整體組裝好，或者揚聲器整體組裝好，磁鐵帶T鐵華司一起充磁。
磁路下方是充磁線圈，具體的線圈參數提供需求給專門的廠家訂做。
充磁完成后的磁場分布
充磁完成后的磁力線分布
鐵氧體磁鐵磁通密度隨充磁時間變化的曲線。 最終穩定的值就是磁鐵剩余磁通密度Br，約等于0.35T。
H-B循環曲線
充磁過程磁場變化的動態演示
原創 2017-01-06 辜磊
更多請關注公眾號：揚聲器系統設計與仿真
展開 Maxwell仿真的疑難問題解答（上）
Maxwell 如何實現多方向充磁?
問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法：要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8 個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果。
2. 如何設置 Halbach 充磁方式？
打開永磁體材料編輯創建窗口：
1）修改坐標系為 Cylindrical,如1所示
2）修改材料屬性，如2所示，此處 p 為極對數
Unit Vector R: COS(p*PHI)
Unit Vector Phi: -SIN(p*PHI)
3. 如何對磁滯材料建模？
步驟一：輸入材料的起始磁化曲線
步驟二：設置材料磁化屬性
步驟三：添加材料的磁化曲線
4. 如何實現磁鋼梯形充磁？
第一步：正常定義剩磁和矯頑力
第二步：用一個 pwl 函數，改變方向定義
函數為：-837999.999999998*pwl_periodic($aaa,3*phi/pi*180)
改變方向定義，其中，dataset 的定義為：
第三步，充磁設置完成，正常計算。計算結果如下：
5. Maxwell 求解域 region 尺寸參數化定義
在某些應用中，求解域 region 的空氣盒子大小對結果有比較明顯的影響，為了能夠快速定義一個合適的大小，可以把 region 的比例定義為一個變量，且施加邊界條件，參數化掃描 region 的比例值，邊界會自動更新，十分方便。
以求解永磁體對鐵磁材料的磁拉力計算為例：
正常定義模型和region，在region中定義變量 RGV。
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Maxwell如何實現多方向充磁?
問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法
要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果
1.1.3. 如何設置Halbach充磁方式？
打開永磁體材料編輯創建窗口
★ 修改坐標系為 Cylindrical,如1所示
★ 修改材料屬性，如2所示，此處p為極對數
Unit Vector R: COS(p*PHI)
Unit Vector Phi: -SIN(p*PHI)
1.1.4. 如何對磁滯材料建模？
方法一
★ 步驟一：輸入材料的起始磁化曲線
★ 步驟二：設置材料磁化屬性
★ 步驟三：添加材料的磁化曲線
方法二
★ 步驟二：輸入模型的初始退磁曲線
★ 步驟三：添加模型的退磁曲線
1.1.5. 如何Maxwell中把自定義材料生成庫文件?
Maxwell中可以自定義材料，并生成庫文件后可以供其它用戶使用。
打開Maxwell界面，點擊菜單Tools>Edit Configured Libraries>Materials，再點擊選項Add Material
填寫自定義材料名字，并輸入材料參數，點擊ok
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問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法
要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果
【干貨分享】ANSYS 低頻軟件常見問題解答-第二季
問題描述：旋轉坐標軸操作后，回不到原來的視圖解決辦法：有兩個辦法★ 方法一2 點擊菜單 View>Modify Attributes>Orientation List2 在彈出的Update View Orientation窗口中，雙擊選擇需要的視圖
選擇視圖
★ 方法二2 點擊菜單 View>Rotate>Rotate Model Center，或者點擊工具欄上的旋轉圖標2 雙擊x、y、z軸，以調整相應的正視圖、測試圖或俯視圖
4Maxwell如何實現多方向充磁?
問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法
要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果
5如何設置Halbach充磁方式？打開永磁體材料編輯創建窗口★ 修改坐標系為 Cylindrical,如1所示★ 修改材料屬性，如2所示，此處p為極對數2 Unit Vector R: COS(p*PHI)
2 Unit Vector Phi: -SIN(p*PHI）
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Maxwell 如何實現多方向充磁?
問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法：
要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8 個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果。
2. 如何設置 Halbach 充磁方式？
打開永磁體材料編輯創建窗口：
1）修改坐標系為 Cylindrical,如1所示
2）修改材料屬性，如2所示，此處 p 為極對數
Unit Vector R: COS(p*PHI)
Unit Vector Phi: -SIN(p*PHI)
3. 如何對磁滯材料建模？
步驟一：輸入材料的起始磁化曲線
步驟二：設置材料磁化屬性
步驟三：添加材料的磁化曲線
4. 如何實現磁鋼梯形充磁？
第一步：正常定義剩磁和矯頑力
第二步：用一個 pwl 函數，改變方向定義
函數為：
-837999.999999998*pwl_periodic($aaa,3*phi/pi*180)
改變方向定義，其中，dataset 的定義為：
第三步，充磁設置完成，正常計算。計算結果如下：
5. Maxwell 求解域 region 尺寸參數化定義。
展開 軸向磁通永磁同步電機仿真分析
02
案例功能特點
案例所屬物理場：電磁場INTESIM-Emag
案例驗證功能：轉矩計算，三維運動控制及動網格，永磁體充磁
分析類型：四面體單元
03
案例分析
幾何模型
INTESIM軟件自帶幾何建模功能，同時也支持外部模型導入，本案例采用導入外部電機模型的方法，仿真模型如下圖所示。
圖1 軸向磁通永磁同步電機幾何模型
材料參數
軸向磁通永磁同步電機材料包括銅、永磁體、硅鋼片等，各部件材料屬性如下表1所示：
表1 材料屬性表
Steel1008及50W470材料BH曲線如下：
圖2 Steel1008與50DW470 BH曲線
邊界及激勵
（1）磁通量平行邊界
電磁場分析需要建立空氣域，空氣域外表面施加磁通量平行邊界，如下圖藍色高亮所示。
圖3 磁通量平行邊界加載圖
（2）永磁體充磁方向定義
本案例永磁體為平行充磁，充磁方向定義如下圖箭頭所示，磁鋼交替充磁，當前只展示部分磁鋼模型。
圖4 永磁體充磁方向示意圖
（3）線圈電流激勵設置
圖5 線圈電流方向示意圖
軸向磁通永磁同步電機繞組每槽導體數10，三相繞組施加交流電流，每相之間相位角偏差120度。
網格對比
軸向磁通永磁同步電機氣隙磁場在機電能量轉換中起著傳遞能量的媒介作用，使定、轉子間磁的聯系及機電能量轉換得以實現，因此與對標軟件網格疏密程度不同將會影響轉矩求解結果。
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問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。
解決方法：要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。
最終得到需要的充磁結果
3、如何設置Halbach充磁方式？
基于Maxwell燒結釹鐵硼模具磁場模擬分析
,磁感應強度對比如圖12所示,磁感應強度提高主要原因是模具材料的變化,steel-1008導磁性強于steelstainless,因為材料導磁性提高,磁場的大部分通過模具內部氣隙,從而提高了內部磁場?
3結語
在Maxwell軟件中建立SKH45T壓機的3D模型,并對該模型進行有限元分析,得出了電流密度分布和磁感應強度分布?有限元軟件模擬數據與實際測量數據非常接近,采用有限元軟件可以分析模具的磁感應強度分布,改變軟件各項參數(線圈匝數?模具材料?充磁電流等)可以得到各項參數對電流密度分布和磁感應強度分布的影響,從而量化不同參數對磁場的影響,縮短模具設計周期,提高生產效率?
參考文獻:
[1]胡伯平.稀土永磁材料的現狀與發展趨勢[J].磁性材料及器件,2014,45(2):66
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4、如何實現磁鋼梯形充磁？
問題描述：如何實現磁鋼梯形充磁？
Maxwell使用技巧整理
來源：EV電機事業
作者：
主要功能：
1、如何調節RMxprt自動生成的周期數
2、如何實現平行充磁和徑向充磁
3、基于Maxwell 2D模型生成3D模型
4、Maxwell模型倒角功能的實現
5、如何提高Maxwell導出模型的質量
6、軟件自定義函數點功能
8、Maxwell磁鋼渦流計算
9、Maxwell如何保存動圖
10、Maxwell中實現變步長仿真
11、Maxwell如何添加自定義列表的Parametric參數化
12、Maxwell函數功能的使用
Maxwell繪圖 坐標系簡介
表面坐標系（Face CS）：建立在實體平面上，常用于電機中永磁體表面，創建坐標系定義永磁體的充磁方向，當永磁體隨著轉子運動時，其充磁方向保持不變。
實體坐標系（Object CS）：與面坐標系相同，只是定義的目標為Object（實體）。
所有的坐標系均會顯示在三維模型窗口左側的模型樹中。
點擊Coordinate System 前+號，可以展開坐標系（右下方出現紅色W標識的坐標系為正處在工作狀態的坐標系）如圖一所示，此時工裝狀態的坐標系為全局坐標系（Global Coordinate System（CS）)。
圖一：模型樹中的坐標系
1.相對坐標系（Relative CS）的創建
相對坐標系有三種創建方法：偏移（Offset）、旋轉（Rotated）、偏移和旋轉（Both）。
偏移（Offset）：相對于現有坐標系，通過相對位置移動新坐標系的原點，來創建新坐標系。（只改變原點，不改變X軸、Y軸、Z軸方向）
旋轉（Rotated）：相對于現有坐標系，通過旋轉坐標軸，來創建新坐標系，坐標系原點不變，X軸、Y軸、Z軸方向均發生改變。
偏移和旋轉（Both）：利用以上偏移和旋轉角度來創建新坐標系，坐標系原點和X軸、Y軸、Z軸同時發生變化。
偏移（Offset）創建坐標系方法：
①選定基準坐標系（兩種方法）：
a.通過模型樹中【Coordinate Systems】下單擊坐標系名稱來選擇需要操作的坐標系。
展開 ANSYS知識庫| Maxwell相關建模問題（二）
解決辦法：
★ 步驟：
點擊菜單 Maxwell2D> Design Settings
在彈出的窗口2D Design Settings中，選擇Model Depth標簽
在如下圖紅色框里填入模型實際在Z方向的深度
4、如何實現磁鋼梯形充磁？
問題描述：如何實現磁鋼梯形充磁？
干貨｜BUCK電路工作原理解析
根據伏秒積平衡 ：
DCM Mode：關鍵點波形
電路系統工作在DCM模式下，需要滿足兩個條件，一、電感充磁開始以及消磁結束時流經電感的電流為零；二、電感消磁時間小于開關管關斷時間。根據伏秒積平衡有：
同樣，在一個周期對電感電流進行分析：
四、外圍器件參數對系統工作模式的影響：
五、BUCK電路仿真驗證：
2、CCM模式仿真驗證：在上述BCM分析的基礎上，得出儲能電感的電感量80uH為臨界點，由系統工作在CCM的條件，可以將儲能電感電感量設置為120uH,理論計算：
參照圖九，可以得出仿真結果，
來源：硬件十萬個為什么
Comsol的永磁鐵吸力分析 ￥720
</p><p><img src="https://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/themes/default/images/spacer.gif"></p><p> 永磁鐵(permanent magnet)，即永久性磁鐵，可以是天然產物，又稱天然磁石，也可以由人工制造（最強的磁鐵是釹鐵硼磁鐵).具有寬磁滯回線、高矯頑力、高剩磁，一經磁化即能保持恒定磁性的材料。又稱永磁材料、硬磁材料。應用中，永磁體工作于深度磁飽和和充磁后磁瑞回線的第二象限退磁部分。永磁體應具有盡可能高的矯頑力Hc、剩磁Br與最大磁能積（BH）m，以保證儲存最大的磁能及穩定的磁性。</p><p><br></p><p> 此次利用comsol5.6的非線性計算和后處理，分析了一個薄鎳片在靠近永磁鐵的過程中的變形。
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