介绍第37~38集-Maxwell永磁电机仿真计算精讲

• 第三十七集

     表示矫顽力的单位有安培每米A/m，奥斯特Oe，单位间的换算关系为：

      永磁体的磁通密度Bm可以认为由两部分组成：①内禀磁通密度Bi，它取决于永磁体在磁化过程中晶畴在外加磁场作用下的排列方式，当磁场强度达到一定程度时区域饱和，并且不再随着外加磁场的增加而增加；②励磁分量，是由其自身的磁场强度产生，并正比于磁场强度H，比Bi小得多。因此Bm可写为：

      典型烧结永磁体的内禀退磁曲线和退磁曲线如下图所示，位于第二象限部分的退磁曲线为直线，它的一般表达式为：urm为永磁体的相对磁导率。

图1 典型烧结永磁体的内禀退磁曲线和退磁曲线

      上图中，H=0处，内禀退磁曲线和退磁曲线通过同一点，该点的磁通密度称为剩余磁通密度Br，由此可得到内禀退磁曲线：

      永磁体内禀磁通密度等于零时对应的矫顽力称为内禀矫顽力Hcj，而对应于退磁曲线的则称为矫顽力Hcb。

      N45SH是一种常见永磁体的牌号，N表示钕铁硼，数字45表示其最大磁能积为45MGOe，M、H、SH、UH、EH表示中、高、较高、超高、极高档矫顽力，对应的最高工作温度分别为100℃、120℃、150℃、180℃、200℃。

      以45SH为例，下图为一厂家的官方数据，剩磁Br、矫顽力Hcb、内径矫顽力Hcj、最大磁能积是其最基本的磁性能物理量，还包括热性能参数及其他参数。

图2 N45SH典型数据

• 第三十八集
  

      在Maxwell中有三种表示永磁体磁性能的方法：①以数值形式定义其剩磁密度和矫顽力；②以第二象限的退磁曲线BH表示；③以内禀退磁曲线表示。这三种表示方法是等效的，其中第一种方法最为简单，直接输入数值即可，第二、三种方法则需要输入相应的BH数据或BiH数据。

      Maxwell提供了抓取图片中数据的功能：SheetScan。一般步骤为：加载图片、定位坐标、提取曲线中的数据、另存为数据。课程以提取20℃下的内禀退磁曲线为例进行讲解，提取过程中需要按照从小值到大值的顺序提取。

图3 抓取曲线数据

      将提取到的数据稍作整理，另存为tab格式的文件，再以内禀矫顽力的格式到进软件中即可。同理，可以提取出20℃下退磁曲线BH。

图4 BiHcj数据@20℃