退磁
關注創建者：LIZEYAN 創建時間：2020-09-17
退磁的視頻教程
基于JMAG的永磁體充磁、退磁分析
永磁體性能會受到反向磁場及溫度的影響，發生不可逆退磁，這會導致電機效率降低。使用有限元法對永磁體充磁及退磁進行模擬是行之有效的手段。本次培訓將基于JMAG軟件對永磁體充磁、退磁過程進行評估，并介紹Halbach充磁的操作過程。
￥99 1小時12分鐘 212播放
查看
基于JMAG的優化目標設置和普銳斯2004電機效率圖優化分析【微信公眾號：艾迪捷】
本培訓將給大家介紹如何設置優化目標，包括轉矩平均值、脈動值、齒槽轉矩峰峰值、電磁力、氣隙磁密基波值、氣隙磁密諧波畸變率THD、線感應電動勢諧波畸變率THD、效率圖中最大轉矩、效率圖中最高轉速、退磁前后轉矩降低比、退磁面積、加權退磁率、加權退磁率均值、電機成本、效率、輸出功率、體積功率密度、質量功率密度等，同時將以普銳斯2004電機為分析對象，介紹如何通過效率圖優化實現NEDC綜合效率、峰值轉矩、成本
￥99 1小時1分鐘 200播放
查看
Ansys Maxwell 2020 R1新功能介紹
在軟件的易用性方面做了很多改進，包括退磁率的分析與可視化、電磁力分析的后處理、周期性模型的計算和處理等。 ANSYS 30天密集學習計劃，官方系列課程共16期，更多課程錄播回放點擊鏈接觀看~ 點擊鏈接觀看：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1196310 【掃描下方二維碼，掌握ANSYS官方最新動態】
免費 1小時16分鐘 747播放
查看
退磁的實例教程
這篇文章是基于2017年聲學樓十二周年年會中，Tymphany的陳植文發表的演講“一種揚聲器磁鋼退磁溫度的仿真方法”。提出了一種結合仿真預測釹鐵硼磁鋼退磁溫度的方法。本文復現了他的工作，并做了一些引申。
01
—
傳統計算方法
首先，很直接的，可以從釹鐵硼磁鋼供應商處拿到推薦的工作溫度范圍。比如不同等級磁鋼N<=80℃,M<=100℃,H<=120℃,SH<=150℃。但是這只是從矯頑力的角度來看。未考慮實際磁路工作狀態的負載。
實際經驗表明，不同磁路中同樣等級磁鋼，其耐溫也是不同的。
所以，需要根據磁路具體工作狀態來計算。
計算磁導系數Pc。通過對漏磁系數和磁阻系數的估算，對Pc進行估算。
在實測不同溫度下的退磁曲線中，作圖得到不同溫度下的工作點。從而得到其大致的退磁溫度范圍。
從上述流程來說，存在過多估算。且最終只能得到比某個已經測量過退磁曲線的溫度高或低的判斷。實用程度不太高。
02
—
新計算方法
首先需要對磁導系數Pc進行準確地仿真。
對磁鋼進行磁導系數Pc的計算公式
其中
然后根據剩磁溫度系數，內稟矯頑力溫度系數等參數和公式進行計算。
可以得到磁鋼的退磁溫度Tm
其中Tc為常溫，通常定義為20℃。ur是磁鋼磁導率，Hcj是內稟矯頑力，Br是剩磁。
計算表達式和演講中的表達式差異較大。原因是演講中Xc是估算的。
而不同磁鋼的Xc是不一樣的，且同一磁鋼，不同溫度下的Xc也是不一樣的。
展開 在揚聲器使用來說，釹鐵硼磁鐵可以認為是線性磁鐵，即退磁曲線線性，相對磁導率μr恒定。 可以自行對照自己使用的磁路仿真軟件來設置。
對于非線性磁鐵，其退磁曲線非線性，相對磁導率μr不恒定，需要通過退磁曲線來定義。當然線性磁鐵也可以通過退磁曲線來定義。對揚聲器來說，非線性磁鐵主要是鐵氧體。
Ansys workbench中定義線性磁鐵，通過矯頑力Hc和剩余磁通密度Br
Ansys workbench中定義非線性磁鐵，通過退磁曲線
Femm中也是可以通過退磁曲線來定義的
更不用說專業的磁場仿真軟件Ansoft Maxwell之類的軟件了，各種類型的參數模型輸入均可。
在個人使用過的磁場仿真軟件中，唯有Comsol比較奇葩。只能通過相對磁導率μr，和剩余磁通密度Br來定義磁鐵參數。 一般會指定一個相對磁導率μr來進行計算。
不用退磁曲線來定義非線性磁鐵計算應該會有所偏差。 同樣的剩余磁通密度，矯頑力越大，對整個揚聲器的Bl值是略有提升的。
當然也有可能是我不熟悉Comsol中的真正用法，歡迎指正。
展開 電機過熱退磁如何解？
輪轂電機材料退磁是業界比較關注的問題。
開始時合金棒沒有磁性，線圈通電后被磁化，被從磁路中抽出后（箭頭方向）就會退磁。
我們可以對四種不同工作條件下的磁路進行仿真：
由于線圈通電，鋁鎳鈷合金元件從無磁狀態向磁化狀態轉變。
由于步驟 1 對線圈通電，鋁鎳鈷合金元件被磁化，甚至在線圈斷電后，仍然保持最大的磁化強度。
在步驟 2 最后，磁化的鋁鎳鈷合金元件被從鐵芯中拔出，因此部分退磁。
磁化的鋁鎳鈷合金元件被放回磁路中，基本上保持了被從磁路抽出時的低磁性剩余通量。
我們或許會想調整整個周期的本構關系。這一操作確實可行，但通常需要鐵芯廠商專門進行特殊的獨立測量。例如，我們應該不難知道完全磁化材料的 H 值，以及對應的剩余通量和退磁曲線。
在此例中，假設我們已知外加的 30[kA/m] 磁場達到了磁飽和，B-H 平面第二象限的（單軸）退磁曲線記錄在下方表格中。曲線從 H = 0 處的剩余通量 Br 開始，在（負值）矯頑磁場的 Hc 處 B = 0。需要注意的是。表中記錄的數據精確地表征了 COMSOL Multiphysics “AC/DC 模塊”的“材料庫”中的可退磁非線性磁體 材料。
“AC/DC模塊”的“材料庫”中可用的 可退磁非線性永磁體材料的第二象限 B-H 曲線數據。
四個過程中鋁鎳鈷合金元件中心的磁通密度水平分量的軌跡如下圖所示。
展開 后處理比較繁瑣，如永磁電機磁鋼退磁率、退磁面積、發電機THD、輸出報告的處理等。
缺乏一些常用的模型庫，如永磁電機轉子結構等。
針對上述問題，ANSYS中國技術團隊在新版本功能改進的基礎上，針對客戶常用的一些功能，開發了一些便捷易用的通用腳本程序，增強軟件的易用性，減少建模和后處理的手工操作，減輕用戶工程師的負擔，為您的電機設計工具裝上加速器，大大提高電機設計和仿真的效率。近期完成的腳本程序包括：
旋轉電機的繞組設置（現已開放免費下載）
該腳本能夠自動完成電機的繞組設置，不管是二維、三維、單相還是多相，甚至是旋變類繞組。經測試，原來需要2天才能完成，且及其容易出錯的旋變繞組設置，利用此工具只需要半小時。
下載腳本程序安裝包
下載繞組自動設置腳本說明
演示視頻1：基于Maxwell的單相、旋變等變匝數類型電機繞組自動設置
觀看視頻
演示視頻2：基于Maxwell的三相、多相電機的繞組自動設置
觀看視頻
演示視頻3：基于Maxwell的電機三維模型的繞組自動設置
觀看視頻
永磁電機的退磁面積和退磁率計算（待更新）
腳本能夠直接計算并輸出永磁電機的退磁面積和退磁率。
常用場量定義（待更新）
該腳本能夠自動定義一些Maxwell原先沒有的物理場量，例如徑向磁密、磁拉力、磁鋼沿磁化方向的磁密等。
更多二次腳本待更新
注：請關注并收藏本頁面，二次腳本程序僅適用于最新版本的ANSYS軟件，如腳本失效，請至本頁面下載更新。
展開 
退磁的最新內容
Ansys Motor-CAD在軸向磁通電機的求解能力上持續改進，新版本支持熱分析、退磁分析，NVH分析等，此外，軟件提高了在模塊之間的集成能力和用戶體驗，包括集成與Workbench的Maxwell和Motion耦合，Maxwell與Motor-CAD Lab的集成等。
</p><p><strong style="background-color: rgb(253, 198, 32);">3、熱管理與可靠性保障</strong></p><p>釹鐵硼永磁體對溫度極其敏感，高溫下易發生不可逆退磁。轉子是電機主要損耗（銅耗、鐵耗、渦流耗）的最終歸宿之一，且散熱路徑困難，熱管理至關重要。</p><p>1）.
參考國外
? 國外公司通過全參數化建模和仿真優化電機設計，反推關鍵工作點和轉動區域，提升電機性能，并結合退磁、熱、諧波分析及高保真MAP圖，確保電機仿真結果無限逼近測試結果，提高產品一次成功率。
2) 解決關節電機設計問題
除了解決共性技術問題外，企業還需要高效電機設計軟件，來解決關節電機的研發痛點。
目錄
永磁同步電機ASC介紹
穩態ASC仿真
瞬態ASC仿真
ASC工況下的永磁體退磁分析
1. ASC介紹
● ASC:Active Short circuit，主動三相短路
● 高速時，電機三相主動短路，相當于電機的三相線全部連在一起，此時會產生不大的制動轉矩。
● ASC時，電機會產生比較大的瞬時電流，瞬時電流的大小與轉速、進入相位有關。
計算電機溫度隨時間變化的曲線
? 計算過程中損耗、磁鋼性能考慮溫度影響
Motor-CAD與Maxwell的接口
Motor-CAD與TwinBuilder的接口
Ansys以往工具與Motor-CAD的區別
電機電磁性能分析
電機有限元分析
支持多種運動形式
永磁電機退磁分析
玄文博等[9]依托Maxwell仿真軟件對X80鋼管道樣板進行靜態磁化和動態退磁仿真研究，分析了X80鋼的磁化和退磁現象,獲取了X80鋼的磁化特性曲線。鄭福印等[10]對鐵磁性材料力磁耦合關系進行數學建模，推導出應力與材料磁導率的函數關系，對管壁切向應力信號與管壁表面切向磁場分別進行了測量。
3、對模具分中前將分中棒先退磁，（可用陶瓷分中棒或其它）。
4、校表檢查模具四邊是否垂直，（垂直度誤差大需與鉗工檢討方案）。
三、對刀問題：
原因：
1、操作員手動操作時不準確。
2、刀具裝夾有誤。
3、飛刀上刀片有誤（飛刀本身有一定的誤差）。
4、R刀與平底刀及飛刀之間有誤差。
當電機內部溫度超過絕緣材料耐溫限值，不僅會破壞電機內部絕緣，還會造成永磁體不可逆退磁，影響電機壽命和可靠性，且功率器件過熱也會導致功能失效
，因此高效散熱對于保持電機的效率、耐用性和安全性至關重要。
液冷和風冷散熱是兩種常用的電機散熱方式
，更高效的冷卻技術可應對更高的熱負載，但同時也會增加系統復雜性。
例如永磁同步電機特別依賴散熱，因為它的轉子使用了永磁體材料，在高溫情況下，永磁體會有完全退磁的風險，并且是不可逆的。
而交流異步電機，由于轉子使用了傳統的線圈繞組結構，會導致它在滿負荷運行時會散發大量的熱，過高的溫度不僅會融掉內部的各種絕緣材料，極端的甚至還能把繞組也融掉。
磁力傳動泵結構圖
四、結構特點
1.永磁體
由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發生退磁現象，是一種很好的磁場源。
