ANSYS Maxwell 永磁电机退磁充磁仿真教程

"这篇文档是关于使用Ansys Maxwell软件进行永磁电机的充磁和退磁分析的教程，由李时伟撰写。教程涵盖了退磁仿真原理、电流退磁仿真流程、温升退磁仿真流程以及充磁仿真教程。文中详细讲解了如何设置永磁体的非线性或内禀BH曲线，以及如何模拟退磁和充磁过程中的工作点变化。" 永磁电机的退磁和充磁分析是电力机械领域中的关键问题，涉及到电机性能的评估和优化。Ansys Maxwell是一款强大的电磁场仿真工具，可以对这些过程进行精确建模。在退磁仿真中，有电流退磁和温升退磁两种主要类型。 电流退磁仿真涉及将永磁体的材料属性设置为非线性BH曲线，并在瞬态场求解器中启用退磁效应。仿真过程中，Maxwell会计算并记录在最恶劣工况下的退磁工作点，然后根据该点的回复线进行回复分析。这意味着当外部磁场改变时，永磁体的工作点会沿曲线移动，并可能产生不可逆的退磁现象。 温升退磁仿真则需要考虑永磁体的内禀BH曲线，并激活材料属性的温升设置。随着温度的升高，永磁体的磁性能会发生变化，可能导致退磁。永磁材料的BH曲线通常位于第二象限，表示在正磁感应强度和负磁场强度的区域。当存在拐点（kneepoint）时，表明材料的磁特性发生显著变化。 永磁体的BH曲线有两种定义方式：正常和内禀。正常退磁曲线在H=0时的相对磁导率为1，而内禀退磁曲线则为0。不可逆退磁是指当外部磁场改变后，即使撤去磁场，工作点也不会返回到原始状态，而是沿着新的路径回复，这个路径的斜率反映了回复磁导率。 充磁仿真则是研究如何通过特定的电流和磁场条件，使永磁体达到理想的磁化状态。这涉及到对电机设计的优化，确保在各种工作条件下，永磁体能保持稳定的磁性能。 Ansys Maxwell提供的这些仿真工具对于理解和优化永磁电机的性能至关重要，它允许工程师在实际制造之前预测电机在不同条件下的行为，从而节省时间和成本，提高产品的可靠性和效率。