永磁同步电机内永磁体退磁分析
永磁辅助同步磁阻电机退磁仿真分析
Ｄ
设计分析
ｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ
施加退磁电流后，求取内外层永磁体充磁方向
（ Ｂ ０ ，Ｈ ０ ） 的面平均值，基于上述方法，通过式（１） 、式
（２） 对该面平均值进行数据处理，得到回复磁密 Ｂ ｒ２
结果如图 ５ 所示，计算得到该永磁体的平均退磁率，
参数
轴向长度 ｔ ／ ｍｍ
定子外径 ϕ ｓ０ ／ ｍｍ
转子内径 ϕ ｒｉ ／ ｍｍ
气隙长度 δ ／ ｍｍ
值
９０
对象中的永磁体材料为铁氧体，故选择第二种方法。
１６１
３１ ５
０ ６
２ 基于参数修正的退磁仿真
２ １ 计算原理
传统的永磁电机退磁仿真方法是将永磁体与某
相绕组轴线正对，并使绕组产生的磁势方向与永磁
Ｚｈｕｈａｉ ５１９０７０， Ｃｈｉｎａ； ２ Ｇｒｅｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ， Ｉｎｃ． ｏｆ Ｚｈｕｈａｉ， Ｚｈｕｈａｉ ５１９０７０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ ｄｅｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔｓ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
的仿真手段评估永磁体的不可逆退磁是很有必要的。 介绍了基于参数修正的退磁仿真方法和基于瞬态场的退磁
仿真方法的计算原理，并进行了永磁体不可逆退磁情况的仿真。 两种退磁仿真方法的计算结果表明，基于参数修
正的退磁仿真方法更能反映永磁体的整体退磁情况，而基于瞬态场的退磁仿真方法更能反映永磁体的局部退磁
情况。
肖 勇１，２ ，陈 彬１，２ ，李 霞１，２ ，史进飞１，２ ，李 莹２ ，王 杜２
基于 Ansoft 的永磁同步电机退磁仿真分析
基于 Ansoft 的永磁同步电机退磁仿真分析摘要：为了保证永磁同步电机抗退磁能力仿真的准确性，本文提出了一种基于 Ansoft Maxwell 软件的永磁同步电机退磁仿真方法。
以12S10P磁同步电机为例(PMSM) ，首先详细的介绍了此退磁仿真的电磁设置；然后评估与验证了此退磁仿真方法的仿真值与实测值差异；最后提供了此仿真方法的问题与改进思路，为永磁同步电机退磁仿真提供了参考。
关键词：Ansoft；退磁引言在压缩机的应用工况下，为了保持整套系统的高可靠性，压缩机中所有零件都需要进行可靠性评估，使所有的零件都能保持在正常的状态下运行。
对于压缩机中的主要驱动零部件——电机来说，永磁体退磁是一个重要的指标[1]。
为了保证永磁同步电机按照设计的状态运行并达到设计的效果，永磁体需要在充磁饱和的状态下工作[2]。
当永磁同步电机转子永磁体发生不可逆退磁，整个电机将不再运行于最佳工作状态，进而影响到压缩机的性能。
因此对永磁同步电机进行抗退磁能力评估是一项重要的工作。
目前对于永磁同步电机的退磁电流的测试方法一般为：并接电机绕组某两相，给绕组通入电流使转子自动定位，并固定电机转子此时位置，随后通入反向电流，并对比测试通入退磁电流前后的线磁链值，以该值下降 3 % 为限定标准。
但是，目前采用的仿真分析方法为在永磁体上设定取样曲线，并计算施加退磁电流后取样曲线上剩磁回复值，按照剩磁平均值降低 3 % 为限定标准。
以上实验测试方法和仿真分析方法存在判定指标不一致的情况，因此为了提高仿真准确性以及仿真与测试的一致性，以及充分应用 Ansoft 的退磁仿真功能，本文对 Ansoft 的退磁仿真功能进行了研究。
1 Ansoft仿真分析软件退磁仿真1.1基本设置1.1.1电机退磁仿真工况电机运行状态按照正常的电机性能仿真设定，仿真模型为模拟电机正常运行并通入了较大电流时电机永磁体发生退磁的情况，按照 3 % 磁链降低为界限限定。
永磁同步电机内永磁体退磁分析
永磁同步电机内永磁体退磁分析摘要随着国内科技水平的逐渐提高，对于稀土永磁电机的应用也越来越广泛，相比于传统的电励磁电机相比结构更为简单，从整体上减少了应用过程中的加工和装配产生的费用，效率高控制性能也较强。
研究与开发高性能的稀土永磁电机能够有效促进国内生产发展，而研究的重点和难点就在永磁磁场的波动与永磁体失磁的问题。
关键词永磁电机；退磁；原理近年来国内经济科技的迅猛发展使得很多新兴机械应用于生产工作中，稀土永磁电机就是其中一例。
稀土永磁电机的效率高、功率密度大，且具有良好的控制性能，相比于老式的电机结构更加简单明了，运行也十分稳定。
随着应用和研究的不断深入，人们发现永磁体存在磁场波动和退磁的问题，直接影响了永磁电机的应用和运行。
另外，随着永磁体退磁，磁体内部与电机内的电流和升温以及功角存在相互影响的现象，一旦发展没有得到遏制，就会直接影响电机内部使其发热和破坏转矩的性能，这种情况下，电机一旦应用不当或者是管理存在漏洞没能及时发现问题，电机就会直接报废。
因而分析永磁体退磁对于永磁体电机的应用于发展具有重要的意义。
1 永磁体的性质概述简单来说，永磁体实际上就是一种通过外部的磁场饱和或者进行充磁之后能够保持其磁性和磁力的一种磁性功能材料，这种材料具有一定的稳定性，后期对于外部的能量需求较少并且能够持续且较为稳定的提供磁场，因而也被称之为硬磁材料。
这种材料的具体分支十分庞大，根据其制造方式与磁体内部组成成分之间的差异，可以分为铸造永磁体、烧结永磁体、可加工永磁体和黏结永磁体。
其中烧结永磁体根据成分可分为铁氧体和金属磁体，可加工永磁体可分为锰铝碳永磁和铜镍铁永磁等五种类型。
可以说是选择非常丰富的磁性材料了，应用方面相当广泛。
对于永磁电机而言，组成磁极的永磁材料是至关重要的，这种材料的磁性能直接关系着永磁电机的各项素质。
例如电机内部的磁路尺寸，电机的整体体积以及相关的功能指标都与电机内部的磁性材料密切相关，甚至影响的着电机的运行效果和运行特性。
自起动永磁同步电机起动过程电枢反应退磁分析
（ 华北 电力 大学 电气 与电子工程学院 ， 京 １２０ ） 北 ０ ２ ６
摘 要 ： 了研 究 自起动 永磁 同步 电机 起 动过程 中电枢反 应 引起 的永磁 体 退磁 ， 用场 一路 一运 动 为 采
耦 合 的 时步有 限元 法 ， 分析 了 自起 动 永磁 同步 电机起 动 过程 中， 电枢 同步 旋转磁 场和 转子 永磁磁 场 的相 对 空间位 置 角 ６与 电枢 电流幅值 对 永磁体 工 作 点磁 密的 影 响 ， 到 了不 同 负载 条件 下 的 电枢 得 反 应 退磁特 点 。结 果表 明 ： 当相对 位 置 角 ６：叮 时 ， Ｔ 电枢磁 场 对永 磁磁 场 的 去磁 作 用较 大 ， 永磁 体
中图分 类号 ：Ｍ ３ １ Ｔ ５ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：１０ — ４ Ｘ（０ ２ ０ — ０ ９ ０ ０ ７ ４ ９ ２ １ ）７ ０ ２ — ５
Ａｒ ａ ｕ ｅ ｒ ａ ｔｏ ｅ ａ ｎ ｔｚ ｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｆ ｒ ｌｎ －ｔ ｒ ｅ ｍ ａ ｅ ｔ ｍ ｔ ｒ ｅ ｃ ｉ ｎ ｄ ｍ ｇ ｅ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｉ ｅ ｓａ ｔ ｐ ｒ ｎ ｎ
．
ｔ ｅ ｇ ｅｉａ ｉｎ ｅｆｃ ｆｔ ｈｅ ｄ ｍａ ｎ ｔ ｔｏ ｆｅ ｔ０ ｈｅ ｚ
ａ ｍａｕ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｅｄ Ｏ ｈ ｅ ｍａ ｅ ｔｍａ ｎ ｔｃｆｅｄ ｉ ｉｎ ｆｃ ｎ ，ａ ｄ ｔｅ ａ ｅ ａ ｅｗｏ ｋ ｎ ｉ ｔｆｕ ｒ ｔ ｒ ｇ ｅｉ ｆ ｌ Ｈ ｔ ｅ ｐ ｒ ｎ ｎ ｇ ｅ ｉ ｌ ｓｓｇ ｉ ａ ｔ ｎ ｈ ｖ ｒ ｇ ｒ ｉ ｇｐｏｎ ｘ ｃｉ ｉ ｉ ｌ
ｔｅｓ ｒ ｐｏｅｓ ｆｉｅｓ ｒ ｐ ｒ ａ ｅｔ ｇ ｅ ｓｎｈｏ ｏ ｓｍ ｔｒ（ Ｓ ＭＳ ， ｈ ｅ ．ｉ ｕｔ ｏｉ ｈ ｔ ｔ ｒｃ ｓ ｏ ｎ —ｔ ｅ ｎ ｎ ｎｔ ｙ ｃ ｒｎｕ ｏ ａ ｌ ａ ｔ ｍ ｍａ ｏ Ｌ Ｐ Ｍ） ｔｅｆ ｌ ｃ ｃｉ ｍ ｔ ｎ ｉｄ ｒ ． ｏ
永永磁电机综述及退磁分析.概要
永永磁电机综述及退磁分析1能源的重要1,1可再生能源研究现状及发展趋势能源是当今社会存在和发展的基础，随着人们生活水平的提高和社会的发展，人类对能源的需求正在逐渐增大，而能源的短缺正成为制约社会发展的重要因素。
对传统能源的开发利用不仅受到资源有限的限制，而且在能源使用的过程中还会产生温室效应和环境污染等全球性问题。
因此，通过对新型能源的开发，实现资源的持续利用和人类社会可持续发展具有重要作用。
目前可以对新型能源进行开发利用的主要有光伏发电、风力发电、潮汐能发电以及生物能和水力能发电等。
近年来，随着电力电子技术的发展，风力发电的利用及其优势开始显现，它是可再生能源中技术最成熟、发展速度最快、最具有商业发展潜力的新能源之一；光伏发电技术具有对环境影响小的优点，但是太阳能光伏电池板和逆变器的高成本限制了其在光照强度不强的地区的应用；潮汐能发电具有对地理位置要求高，发电设备需安装在海底，稳定性差等缺点，因此很难进行大规模开发利用；生物能和水能的利用同样受到地域、成本以及环境的影响，因此对生物能和水能的开发利用也较难。
1.1.1 全球可再生能源研究现状及趋势进入21世纪，世界各国都加大对风能、光伏等可再生能源的研究利用。
发展可再生能源己经成为许多国家对能源进行研究和开发的主要内容。
2006年3月，欧盟首脑会议确定到2020年风能、光伏等新型能源消费总量要占到传统能源消费总量的20%；2011年美国提出到2030年全美20%的电力供应由风力发电提供，生物燃料消费量要占汽车燃料消耗量的30%以上；印度在2009年风电装机容量已达到1100万千瓦时，装机总容量排在世界第5位；巴西通过利用甘蔗等本地资源大力发展生物能，到2008年底生物燃料总产量已达两千多万吨，并且计划到2030年底生物能年产能达到750亿升，从而将生物能的生产作为巴西经贸的主要资源。
目前，全球己有60多个国家制定了相关的法律、法规或行动计划，通过立法的强制性手段保障可再生能源战略目标的实现。
内置式永磁同步电机退磁仿真建模及特征分析
图1㊀永磁转子结构电力系统㊂E-mail:qiu-mail413@㊂图2㊀转子结构汝铁硼永磁材料是目前性能最高的永磁材料,工作于磁滞回线的第二象限退磁部分,在去磁工作点之下磁导率变化极可认为是线性退磁关系,也就是退磁情况下磁导率保持不文中研究永磁体均一退磁情况下的特征分析,以均一退磁80%为研究对象㊂根据汝铁硼永磁体的特磁导率,依次降低剩磁B r20%㊁40%㊁来实现电机退磁模型的建立㊂永磁同步电机退磁特征分析气隙磁密分析永磁同步电机模型稳态仿真计算,不施加激励,空载情况下永磁体未退磁时电机的磁通密度云图如图3所示㊂由图可磁通密度分布均匀,永磁体部分未出现失磁㊂电机内部磁通可分解为径向磁通和切向磁通,其中径向磁通作用于定子和转子各部分,产生转矩㊁反电动势等,是实现取气隙磁通密度位置为转子与定子气隙正中对该位置进行径向磁通密度取值,可得图4所示气隙磁密整体呈正弦波但含有较大成分的谐波分对气隙磁密曲线进行FFT变换㊂图3㊀电机磁通密度云图分别计算均一退磁20%㊁40%㊁60%㊁80%之后的电机磁通密度云和气隙磁密曲线,并进行气隙磁密曲线的FFT变换可得各退磁率下的FFT变换后前13次谐波情况,结果如图所示,各谐波分量与基波分量的百分比(谐波含量)见表2㊂图4㊀气隙磁密曲线图5㊀气隙磁密曲线FFT变换气隙磁密各次谐波占基波百分比%退磁20%退磁40%退磁60%退磁80% 100100100100 0.820.99 4.24 5.89 18.6317.6716.0412.44 11.1411.7812.7310.48 0.920.65 2.52 4.06 0.85 1.27 1.94 4.21 11.0911.6912.2811.23㊀㊀由表2可知,随着退磁程度的加深,气隙磁通密度随之明显减小㊂各谐波含量中,5次谐波含量依次降低量依次增加㊂同时仿真计算细化退磁程度依旧满足此变化趋势㊂因此,可将5次谐波含量和11次谐波含量作为永磁同步电机是否退磁的一种诊断依据㊂3.2㊀反电动势分析正常磁场下反电动势曲线如图6所示㊂图6㊀空载反电动势曲线图7㊀定子三相相电流曲线相定子电流稳定后的10~30ms区间的波形进行FFT 计算退磁20%㊁退磁40%㊁退磁60%㊁退磁80%情况下负载工况的三相相电流并进行FFT变换,基波幅值及前次谐波占基波百分比结果见表5和表6㊂5㊀定子A相电流基波幅值A20%退磁40%退磁60%退磁80%60563.68931.381719.26表6㊀定子A相电流各次谐波占基波百分比次数正常退磁20%退磁40%退磁1100.00100.00100.00100. 348.4052.8557.5661.5 6.897.558.20 6. 70.95 1.33 1.75 3.9 2.94 2.77 2.58 1.11 1.19 1.38 1.53 1. 130.650.470.410.。
「精华」关于退磁你清楚吗？永磁电机退磁的原因以及预防措施
「精华」关于退磁你清楚吗？永磁电机退磁的原因以及预防措施来源：网络永磁电机一旦失磁，基本上只能选择更换电机，维修的成本又是一大笔，怎么去判断永磁电机失磁了呢，我们接着往下看。
1、机器在开始运行时电流正常，在经过一段时间后，电流变大，时间久了，就会报变频器过载。
首先需要确定空压机厂家变频器选型无误，再确认变频器内的参数是否被改动过。
如果两者都没有问题，则需要通过反电动势进行判断，将机头与电机脱开，进行空载辨识，空载运行至额定频率，此时输出的电压就是反电动势，如果低于电机铭牌上反电动势50V以上，即可确定电机退磁。
2、永磁电机退磁后运行电流一般会超出额定值较多那些只在低速或者高速运行才报过载或者偶尔报过载的情况一般不是退磁导致。
3、永磁电机退磁是需要一定时间的，有的几个月甚至一两年如果厂家选型错误导致报电流过载，不属于电机退磁。
电机退磁原因电机的散热风扇异常，导致电机高温电机没有设置温度保护装置环境温度过高电机设计不合理如何去预防永磁电机的退磁正确选择永磁电机功率退磁和永磁电机的功率选择有关。
正确选择永磁电机的功率可以预防或延缓退磁。
永磁同步电机退磁的主要原因是是温度过高，过载是温度过高的主要原因。
因此，在选择永磁电机功率时要留有一定的余量，根据负载的实际情况，一般20%左右比较合适。
避免重载起动和频繁起动笼型异步起动同步永磁电机尽量避免重载直接起动或频繁起动。
异步起动过程中，起动转矩是振荡的，在起动转矩波谷段，定子磁场对转子磁极就是退磁作用。
因此尽量避免异步永磁同步电机重载和频繁起动。
改进设计1：适当的增加永磁体的厚度从永磁同步电机设计和制造的角度，要考虑电枢反应、电磁转矩和永磁体退磁三者之间的关系。
在转矩绕组电流产生的磁通和径向力绕组产生的磁通的共同在作用下，转子表面永磁体容易引起退磁。
在电动机气隙不变的情况下，要保证永磁体不退磁，最为有效的方法就是适当增加永磁体的厚度。
2：转子内部有通风槽回路，降低转子温升影响永磁电机可靠性的重要因素是永磁体退磁。
永磁体退磁的原因
永磁体退磁的原因永磁体是指具有永久磁性的材料，常用于制造电机、发电机、传感器等产品。
然而，在使用过程中，永磁体有时会出现退磁现象，影响产品的正常使用，造成经济损失。
那么，永磁体退磁的原因是什么呢？本文将从多个方面进行分析。
一、外部磁场干扰永磁体在使用过程中，很容易受到外部磁场的干扰，进而产生退磁现象。
通常情况下，永磁体的力线方向与外部磁场的力线方向垂直时，永磁体中的磁场会发生变化，从而导致磁场强度下降。
此外，当永磁体受到尤其强的外部磁场时，其内部磁体会被瞬间破坏，导致退磁。
二、温度影响永磁体退磁的另一个主要原因是温度影响。
当永磁体的温度达到一定程度时，其磁性就会发生改变，从而导致其退磁现象。
一般情况下，磁性材料在高温下容易破坏，甚至会全局失去磁性。
因此，当永磁体受到高温影响时，尤其是在高温下长期使用时，会导致其磁性逐渐减弱，进而表现为退磁现象。
三、氧化腐蚀永磁体使用过程中，还容易受到氧化腐蚀的影响。
当永磁体表面受到污染或者遭受腐蚀时，其磁性就会发生变化，从而导致退磁现象。
此外，一些永磁体还会发生磨损和疲劳现象，使其磁性逐渐降低，进而引发退磁现象。
四、较长时间不使用还有一种情况就是永磁体较长时间不使用。
长时间不使用的永磁体由于长期停留在地球磁场环境中，随着时间的推移，其磁性逐渐减弱，最终退磁。
因此，在长期存储或不使用时，经常需要对永磁体进行补磁以维持其磁性。
总之，永磁体在使用过程中，可能会遭受外部磁场干扰、温度影响、氧化腐蚀以及长期不使用等多种因素的影响，导致退磁现象的出现。
因此，为了保证永磁体的正常使用和延长其使用寿命，需要加强永磁体的维护管理，防止永磁体受到外部损伤。
63-基于JMAG的永磁电机退磁分析
基于JMAG 的永磁的永磁电机电机电机退磁分析退磁分析Demagnetization Analysis of Permanet MagnetMotor Based on JMAG孙明冲 郝双晖 刘吉柱 宋益明（哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150001）摘 要：在永磁电机的设计中，经常出现永磁体退磁现象。
永磁体退磁大多数是不可逆的，退磁将直接影响永磁电机的性能。
利用磁路法进行永磁体退磁计算时，无法反映永磁体的实际工作状态。
为此本文对永磁体材料的热稳定性进行计算，并利用JMAG 软件对永磁电机的退磁现象进行了有限元分析，更加准确地反映了永磁的实际工作状态。
关键词关键词：：退磁分析；热稳定性；JMAG；有限元分析Abstract: Permanent magnet demagnetization phenomena offten appear in the design of Permanet Magnet Motor . Most of permanent magnet demagnetization is irreversible， and the demagnetization will influence the performance of the permanent magnet motor directly. The actual working condition of permanent magnet unable be reflected when calculating permanent magnet demagnetization by the method of magnetic circuit.So the permanent magnet thermal stability of the Permanent magnet materials was calculated in this paper,and then analyzed permanent magnet motor demagnetization phenomenon by using the JMAG software, the permanent actual working mode was reflected accurately.Key words: Demagnetization analysis；Thermal stability；JMAG；Finite element analysis1 引言与传统电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、效率高、电机形状和尺寸灵活多样[1]等优点，近年来得到了广泛的应用。
Flux永磁电机动态退磁计算
Flux永磁电机动态退磁计算永磁同步电机磁钢退磁计算磁钢退磁风险及退磁性能评估是永磁电机无法回避的问题，本文针对永磁同步电机，说明采用Altair Flux 进行磁钢退磁分析的过程。
1、退磁率评估所谓退磁率评估其实是一个电磁场后处理过程，在执行完成瞬态磁场计算后，根据指定的退磁评估点（如90%剩磁Br），由软件提取永磁体中的磁场强度H和磁密B，计算出永磁体内部的新的剩磁Br’，并计算出永磁体剩磁低于指定退磁点剩磁的面积或体积大小，即永磁体中出现退磁现象且低于指定剩磁的占比。
而静态退磁评估是指在瞬态磁场计算过程中，永磁体的剩磁始终保持不变，即不考虑永磁体退磁、回复过程及引起的磁场变化和设备电气性能输出的变化（如电机电磁转矩下降）。
2、动态退磁分析动态退磁指的是在磁场计算过程之中同时考虑永磁体由于退磁及回复过程（recoil）导致的永磁体结构中剩磁的改变，以及在新剩磁数值下的磁场分布。
Altair Flux2019.1新增永磁体动态退磁分析功能，即在瞬态磁场计算过程中软件自动计算并更新永磁体退磁后的剩磁材料属性，并用于下一时间步的磁场计算。
Flux 中要考虑永磁体动态退磁过程，只需在永磁体材料属性定义界面中勾选中“求解过程中考虑退磁”选项即可，其他分析设置过程与常规瞬态磁场分析设置相同，无需额外的特别设定。
Flux软件计算永磁退磁过程中会自动考虑永磁体的回复线，软件内部根据定义的非线性退磁曲线结合Preisach磁滞回线模型进行。
动态退磁分析适用于2D和3D瞬态磁场分析，且在瞬态分析中初始计算设置为从静态计算开始。
该退磁过程只考虑由于反向磁场引起的退磁，不考虑由于温度变化引起的热退磁。
以8极48槽三相永磁同步电机2D瞬态磁场分析为例，计算模型以及使用磁钢材料属性如下图所示：按60℃温度下永磁体的退磁曲线进行定义，Br=1.249T,矫顽力Hc=750kA/m，分别计算对比不考虑动态退磁和考虑动态退磁两种工况下电机的电磁转矩以及永磁体剩磁分布。
电动汽车用永磁同步电动机的退磁特性分析研究
电动汽车用永磁同步电动机的退磁特性分析研究曾金玲;卢炳武;霍福祥【摘要】The higher efficiency, miniaturization and wide range speed control requirement of the PMSM cause the motor easily affected by temperature and the stator reverse magnetic field in permanent magnet demagnetization, which will affect the motor performances and operation reliability. In this paper, thermal stability and magnetic stability of the PMSM was studied according to the magnet demagnetization curve. A numerical analysis method has been developed to judge whether the motor demagnetizes and identify the magnet demagnetization temperature and working point. It provides the reference for the design of magnetic circuit of PMSM.%电动汽车要求其配置的永磁同步电机具备效率高、体积小及调速范围宽等特性,因此电机容易受温度及定子反向磁场作用而导致永磁体退磁,从而在工作转速范围内影响电机性能和运转可靠性.结合永磁体的退磁曲线,提出了永磁同步电机热稳定性及磁稳定性的数值分析方法,介绍了电机退磁的判断方法,并找出永磁体的退磁温度及工作点,为永磁同步电机的磁路设计提供了参考依据.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P15-18)【关键词】电动汽车;永磁同步电机;退磁;热稳定性;磁稳定性【作者】曾金玲;卢炳武;霍福祥【作者单位】中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室;中国第一汽车股份有限公司技术中心汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】U469.721 前言在设计永磁同步电机永磁体结构时，需保证电机气隙中有足够大的气隙磁场，以满足电机性能指标，同时在规定的环境条件、工作温度和使用条件下，应能保证永磁体具有良好的磁性能稳定性和经济性[1]。
高密度永磁电机永磁体防退磁技术的研究
高密度永磁电机永磁体防退磁技术的研究一、本文概述随着全球对高效、环保和节能技术的需求日益增加，高密度永磁电机（HDPM）作为一种高效能量转换装置，在电动汽车、风力发电、工业自动化等领域得到了广泛应用。
永磁体退磁问题是限制其性能稳定和长期运行的关键因素。
研究高密度永磁电机永磁体防退磁技术具有重要意义。
本文旨在深入探讨高密度永磁电机永磁体防退磁技术的研究现状和发展趋势，分析退磁机理及其影响因素，提出有效的防退磁策略。
文章将首先介绍高密度永磁电机的基本结构和工作原理，然后重点分析永磁体退磁的原因和机制，包括热退磁、机械退磁和电磁退磁等。
接着，文章将综述现有的防退磁技术，包括材料改进、结构设计和热管理等方面的研究进展。
文章将展望未来的研究方向，以期为提高高密度永磁电机的性能和可靠性提供理论支持和技术指导。
二、永磁体退磁机理分析永磁体退磁是高密度永磁电机运行过程中的一个重要问题，它直接关系到电机的性能稳定性和使用寿命。
为了有效地防止永磁体退磁，首先需要对退磁的机理进行深入分析。
永磁体退磁的主要机理包括温度效应、机械应力效应和电磁效应。
温度效应是指永磁体在高温环境下，其磁性能会发生变化，导致磁通量减少，从而引发退磁。
这是因为永磁材料的居里温度（Curie temperature）通常较低，当温度超过这一阈值时，永磁体会失去磁性。
机械应力效应是由于电机运行过程中，永磁体受到的机械应力可能导致其内部磁畴结构发生变化，进而引发退磁。
电磁效应是由于电机运行过程中的电磁场变化，可能对永磁体产生反向磁场，导致永磁体磁化方向改变，从而引发退磁。
针对这些退磁机理，我们可以采取一系列防退磁措施。
例如，通过优化电机设计，降低永磁体的工作温度，避免超过其居里温度；选择具有高机械强度的永磁材料，以减少机械应力对永磁体的影响；通过优化电机控制策略，减少电磁场对永磁体的影响，也可以有效防止永磁体退磁。
防退磁措施的选择需要根据具体的电机应用环境和要求来确定。
电动汽车用永磁同步电动机的退磁特性分析研究
电动汽车用永磁同步电动机的退磁特性分析研究随着世界各国逐渐重视环保和可持续发展的重要性，电动汽车逐渐成为未来出行的主流方式，而电动汽车所搭载的电动机的性能以及退磁特性也得到了广泛的研究。
本文将以永磁同步电动机为例，对其退磁特性进行分析。
首先，永磁同步电动机是一种以稀土永磁体为励磁源、转子为同步运动的交流电机。
其具有精细的电机结构、高效率、低噪音等优点，并且需要少量的冷却，因此在电动汽车中被广泛应用。
但是，永磁同步电动机在使用过程中难免会遭受冲击或其他损伤，导致永磁体发生退磁，这将严重影响其性能。
因此，在研究永磁同步电动机的退磁特性时，需要考虑多方面因素。
首先考虑的是永磁体本身的性能，永磁体的矫顽力和磁能积是永磁体的重要参数，同时也是制造和使用永磁体时需要考虑的因素。
矫顽力是永磁体抵抗外磁场力的能力，相关的材料参数需要事先选定；磁能积是永磁体磁场储能的能力，其值越大，永磁体在外磁场下的稳定性越高。
因此，在设计和使用永磁体时，需要考虑其规格、材质和导磁性。
其次，需要考虑的是永磁体在使用过程中的损伤状况。
永磁体的退磁情况受到许多影响因素的影响，在电动汽车中，常见的退磁因素包括高速行驶、铁路过道过坑、永磁体超过工作温度、电网电压波动等。
同时，永磁体朝向和周围的磁体极也会影响其受到的损伤程度。
因此，在设计和使用永磁体时，需要考虑其材质、内部结构和制造工艺等因素。
最后，需要考虑的是永磁同步电动机的磁通反应。
当永磁体受到退磁或部分退磁时，电动机的磁场反应也会发生变化。
这种变化也被称为永磁势变，其将导致电动机的磁通密度和旋转速度发生变化，导致电动机的性能降低。
因此，在设计和使用永磁同步电动机时，需要考虑永磁体和电动机的材料和结构特点，以优化永磁体在电动机中的使用效果，提高电动机的性能表现。
综上所述，永磁同步电动机的退磁特性对于电动汽车的性能和使用寿命都有着重要的影响。
设计和使用永磁体时需要考虑其规格、材质和导磁性等因素；同时还需要考虑永磁体在使用过程中可能遇到的各种退磁因素，以及电动机的磁通反应情况。
永磁电机转子磁钢退磁问题分析
关于永磁同步电机转子磁钢退磁问题分析于平2015年7月30日鉴于前期测试伺服电机及客户现场也有出现过伺服电机转子磁钢退磁的情况，经查阅相关资料并结合实验数据，对永磁体退磁原因进行如下分析。
永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度、高调速范围等优点，现已广泛用于军事、工业、农业等各个领域，特别是伺服行业，几乎都是使用永磁同步电机作为执行机构。
但是由于永磁体的热稳定性不良、设计经验不足以及使用不当等原因，会造成在使用过程中磁钢出现不可逆退磁。
磁钢退磁，会使电机的性能下降，甚至无法使用。
所以本文旨在从永磁材料、电机设计、电机使用等方面分析永磁体退磁原因，以供后续参考。
11.1kP点，此1.2R作为会与曲线A A2 2进行恢点，最低工3变化后,4体因为时效而退磁，因为钕铁硼永磁材料磁性能随时间的变化很小。
二、实际使用中引起永磁体退磁的主要原因电机实际使用中造成永磁体退磁的原因往往是几种退磁机理共同作用引起的，比如一台电机过载的同时，温度也会急剧上升，在两种机理的共同作用下，会更容易出现不可逆退磁。
所以综合起来引起钕铁硼永磁电机磁钢失磁原因集中在以下几个方面。
1、永磁体材料本身原因引起的退磁我们目前使用的伺服电机均是采用钕铁硼永磁体，钕铁硼永磁体具有高剩磁、高内禀矫顽力等优势，是目前磁性能最高的永磁材料，并且钕在稀土中的含量很高，铁、硼价格便宜，又不含战略物资钴。
但是钕铁硼永磁材料的不足之处是热稳定性差，我们使用的磁钢牌号为N38SH的钕铁硼永磁体耐温为150℃,只要温度超过150℃，将会造成不可逆退磁，此外钕铁硼永磁体含有大量的铁、钕金属材料，表面易氧化，一般会有环氧树脂涂层或者是电泳、电镀涂层，如果涂层工艺不合格，使用过程中也会因为永磁体局部氧化而造成退磁。
2、电机设计的原因引起的退磁如果电机设计时没有充分了解电机使用工况，使得实际工作点在退磁曲线拐点以下，那么在使用过程中将会出现不可逆退磁，此外通常设计时计算的工作点往往是永磁体的平均工作点，而由于永磁体材料局部的差异，还必须计算出永磁体的最大退磁工作点。
永磁电机内部磁铁脱落原因
永磁电机内部磁铁脱落可能有以下原因：
1. 生产过程中的因素：磁铁在烧结过程中未能完全烧结，导致磁铁脱落。
2. 使用过程中的因素：如电机频繁快速启动、制动和反转，可能导致磁铁脱落。
3. 磁铁与磁铁、磁铁与电机壳体之间结合力低，可能导致磁铁脱落。
4. 装配问题：装配时，如果电机壳体或磁极转动部分没调整好，导致磁极转动部分不平衡，产生的离心力将导致磁铁脱落。
5. 磁铁质量不好：磁性不足，导致电机运转不正常，从而磁铁脱落。
为了避免永磁电机内部磁铁脱落，可以选择质量好的磁铁，并调整好装配工作。
如果还有问题，建议及时寻求专业人士的帮助。
浅谈永磁同步电机的失磁检测
浅谈永磁同步电机的失磁检测1 永磁体失磁的影响因素在研究所有存在磁性材料的时候，分析磁性材料的磁性的稳定性是不可避免的。
对于永磁体同样不可避免需分析永磁体自身的磁性稳定性，永磁体磁性的稳定性涉及到很多方面，比如机械振动、外磁场、辐射、撞击、化学腐蚀甚至时间、温度等。
而对于车用的永磁电动机的永磁体磁性散失的原因更是相当的复杂，牵涉到了跨专业跨行业的知识。
但总的来说，电磁、材料本身性能和机械这些方面是引起永磁体失磁的主要原因。
1.1 电磁原因致使永磁体失磁的电磁方面的因素包括两个方面：去磁磁场跟高温。
失磁可能是高温或者去磁磁场一个因素所引起的，也可能是高温和去磁磁场两个因素同时的作用而导致。
相关研究表明高温跟去磁磁场的同时作用导致失磁的概率较高。
另一方面电机合成磁场谐波能够在永磁体外部产生涡流，很可能会使永磁体的本来的高温升的更高。
再有加入控制系统还不稳定，在高速度运转时可能会产生过大的去磁电流（Id），这时就有可能造成不可逆的失磁现象。
1.1.1 涡流的影响因为钕铁硼永磁材料居里温度相对偏低，温度稳定性较差，其温度系数和不可逆损失都相对偏高，一旦电机处于高速弱磁时亦或者是在负载工况时，这时电机自身的合成磁场就会存在大量的谐波，此时就会在永磁体的外部形成涡流，进而会导致永磁体的温度上升，换句话来说也就提高了永磁体失磁的概率。
而对于V型结构的内置式磁路，因为这种特殊的结构而将永磁体埋的很深，才得以使转子铁心得到很好的保护，但又由于集肤效应，两者的共同原因虽然会使距离气隙相对远的一边仅少量的失磁，但另一边即较近的方向则会出现严重的失磁现象。
同时，研究调查显示，对于温度这一因素，因定子转子的温度总体上的一致性，可得出涡流的的现象并不是关键性的因素，也就是说，涡流不会导致不可逆失磁。
1.1.2 控制系统不稳定的影响在高速峰值的工作状况下进行调节实验，一旦控制响应速度过慢或者控制的参数不够准确，可能导致Id过大，也可能因此引起永磁体出现不可逆失磁。
永磁同步电机退磁的原因
永磁同步电机退磁的原因永磁同步电机退磁这事儿啊，就像一个原本活力满满的小战士突然没了力气，可到底为啥会这样呢？咱们先从温度说起吧。
你知道吗，永磁同步电机在工作的时候啊，就像人在跑步，跑着跑着就会发热。
如果这个热散不出去，那温度就会蹭蹭往上升。
这就好比是把一个小冰块放在火旁边，时间长了，冰块肯定就化了。
永磁体也是一样的道理，温度过高的时候，它内部的那些小磁畴就像一群原本排列整齐的小士兵，被高温弄得晕头转向，开始变得杂乱无章，这磁啊，就慢慢退了。
就像你蒸馒头，火太大了，馒头就会被蒸坏，电机温度太高了，永磁体也就被“蒸”坏了，磁就退了。
再说说反向磁场这事儿。
永磁同步电机工作的时候啊，就像在一个磁场的小世界里玩游戏。
正常情况下呢，大家相安无事。
可是要是突然来了个反向的磁场，这就好比是本来平静的小河流，突然来了一股逆流。
这个反向磁场的力量要是足够大，就会打乱永磁体内部磁畴的排列顺序。
这就像是一群正在整齐行进的小蚂蚁，突然被一阵大风从反方向吹过来，蚂蚁队伍就乱了套，永磁体的磁也就跟着退了。
还有过载这个因素呢。
永磁同步电机就像一匹马，正常驮着一定重量的东西跑得挺欢实。
可是你要是给它加上太多太重的东西，也就是过载了，这匹马就会累垮。
电机过载的时候啊，它要输出很大的扭矩，这时候永磁体就像是在超负荷工作的小劳工，时间长了，它的磁性能就会下降，就像小劳工累得没力气了一样，磁就退了。
制造工艺也对永磁同步电机的退磁有影响。
你看啊，制造永磁同步电机就像盖房子，要是地基没打好，房子就不牢固。
如果在制造永磁同步电机的时候，永磁体的生产工艺不过关，就像盖房子的砖头质量不好。
比如说永磁体的烧结温度没控制好，或者是在加工过程中受到了一些损伤，那这个永磁体就像一个先天不足的小娃娃，在电机工作的时候就很容易出现退磁的情况。
这就好比是一个身体弱的人，稍微干点活就累得不行，而制造工艺不好的永磁体在电机工作的环境下也很容易“累”得退磁。
那化学腐蚀呢？电机有时候会处在一些比较恶劣的环境里，就像人在充满灰尘和污染物的环境里一样。
电梯永磁同步电机的磁钢退磁机理和检测方法初探
电梯永磁同步电机的磁钢退磁机理和检测方法初探文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 电梯永磁同步电机的磁钢退磁机理和检测方法初探can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!电梯永磁同步电机作为现代电梯系统的核心部件之一，在提升效率和性能方面发挥着至关重要的作用。
然而，随着使用时间的增长和外界环境的影响，电梯永磁同步电机可能会出现磁钢退磁的问题，这会导致电机性能下降甚至故障。
因此，研究电梯永磁同步电机的磁钢退磁机理和检测方法对于确保电梯系统的安全和可靠运行具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
永磁同步电机内永磁体退磁分析
作者：马博李博
来源：《科学与信息化》2018年第08期
摘要随着国内科技水平的逐渐提高，对于稀土永磁电机的应用也越来越广泛，相比于传统的电励磁电机相比结构更为简单，从整体上减少了应用过程中的加工和装配产生的费用，效率高控制性能也较强。
研究与开发高性能的稀土永磁电机能够有效促进国内生产发展，而研究的重点和难点就在永磁磁场的波动与永磁体失磁的问题。
关键词永磁电机；退磁；原理
近年来国内经济科技的迅猛发展使得很多新兴机械应用于生产工作中，稀土永磁电机就是其中一例。
稀土永磁电机的效率高、功率密度大，且具有良好的控制性能，相比于老式的电机结构更加简单明了，运行也十分稳定。
随着应用和研究的不断深入，人们发现永磁体存在磁场波动和退磁的问题，直接影响了永磁电机的应用和运行。
另外，随着永磁体退磁，磁体内部与电机内的电流和升温以及功角存在相互影响的现象，一旦发展没有得到遏制，就会直接影响电机内部使其发热和破坏转矩的性能，这种情况下，电机一旦应用不当或者是管理存在漏洞没能及时发现问题，电机就会直接报废。
因而分析永磁体退磁对于永磁体电机的应用于发展具有重要的意义。
1 永磁体的性质概述
简单来说，永磁体实际上就是一种通过外部的磁场饱和或者进行充磁之后能够保持其磁性和磁力的一种磁性功能材料，这种材料具有一定的稳定性，后期对于外部的能量需求较少并且能够持续且较为稳定的提供磁场，因而也被称之为硬磁材料。
这种材料的具体分支十分庞大，根据其制造方式与磁体内部组成成分之间的差异，可以分为铸造永磁体、烧结永磁体、可加工永磁体和黏结永磁体。
其中烧结永磁体根据成分可分为铁氧体和金属磁体，可加工永磁体可分为锰铝碳永磁和铜镍铁永磁等五种类型。
可以说是选择非常丰富的磁性材料了，应用方面相当广泛。
对于永磁电机而言，组成磁极的永磁材料是至关重要的，这种材料的磁性能直接关系着永磁电机的各项素质。
例如电机内部的磁路尺寸，电机的整体体积以及相关的功能指标都与电机内部的磁性材料密切相关，甚至影响的着电机的运行效果和运行特性。
在非铁磁材料中，随着磁通密度与磁场强度之间的变化和饱和度的差异形成了一条具有其变化性质的曲线，一般称之为磁化曲线，根据曲线的发展变化会存在一个使得非磁性物质存在磁滞性，永磁材料的退磁曲线能够描述其应用特性[1]。
2 永磁电机内永磁体的退磁方式和原因
2.1 退磁方式及原因
随着永磁电机的应用和寿命的缩短，在应用的过程中就会出现永磁体退磁的现象，这种退磁现象一般分为直流退磁、交流退磁和热退磁三种类型。
对于当前国内对于永磁电机的应用于未来的发展方向，国内的永磁电机的退磁研究一般集中在交流退磁的磁场和温度在实际应用中对于电机退磁的影响和后果。
不同的温度下，失磁现象一般出现在永磁体与其既定退磁曲线拐点相比更低的情况下，并伴有热激活效应，使电机内部的磁体随着交变频率的不断升高而越来越严重。
永磁电机内磁体的退磁现象使得电机功角存在变化，进而影响了电机在应用过程中的电流大小和电工损耗，使其越来越高。
电机内部随之温度升高，高温又影响了永磁电机内部永磁体的电阻值和剩余磁值，剩余磁值不断减小，使得永磁体磁性的不断下降，直到电机停机为止。
因此通过上述文字分析可以看出，电机内的永磁体存在退磁现象的原因主要归结于两点，首先是由于定转子的和成存在一种去磁的磁动势。
另一方面则是由于电机内部在运行过程中产生的工作温度和热度。
但是在实际应用过程中，根据不同的工作情况，电机内的永磁体退磁原因也有一定的差异。
简单来说，就是在电机启动运行的过程中，需要注意磁动势的作用，而在电机的运行过程中，需要时时注意和考虑到电机内部的温差和温升对磁体磁性的影响[2]。
2.2 永磁同步电机稳定运行时电机的退磁分析
永磁电机在运行过程中由于电机存在发热和升温的情况会导致电机内部磁体存在退磁情况。
但在稳定状态运行工作的情况下也会出现永磁体退磁的风险。
永磁电机内部在额定运行状态的情况下，电机在失步过渡期间以及度过失步后的新稳态情况下依然存在永磁体的退磁情况。
根据通用数据分析空间磁场内部和电压两方面能够简单明确功角在应用中的物理意义。
2.3 永磁体退磁后的电机性能分析
通过建立永磁体退磁过后的磁力曲线模型上可以看出，永磁体在不同温度下所受到的退磁影响也不尽相同。
退磁后的电机电磁与起动特性方面，可以看出，相同的重载起动工作状态下，永磁电机的温度上升会使电机内部永磁体的局部退磁面积有所增加，使永磁体的有效截面面积不断下降，因而使得永磁体内产生的磁通量也不断缩减，空载相电动势减小，使得永磁电机内部的磁量产生不对称的退磁，继而影响电机的应用质量。
随着温度的不断升上，电磁机内部的局部退磁面积有所增加，另外高温影响下发生了不对称退磁现象，使得整体气隙磁密和基波在幅值上有了明显的减小。
随着永磁体去磁面积的不断增加，使得总体平均转矩增大，整体缩短了启动时间。
由此可见，在重载启动的过程中，随着温度不断升高，会使得永磁体的材料发生退磁拐点磁密值增大，增加了局部的退磁面积，使得不对称的退磁面积不断增加。
由于异步启动阶段的平均转矩增加，整体减少了起动的时间，控制了起动过程中出现的上升曲线。
退磁前后由于退磁区域的不对称性，使得磁体从电动势相位上看，退磁前将之后与退磁后的情况，退磁前后功角特性曲线整体下降，从数值上看明显小于退磁前。
由于高温重载稳态运行的影响，退磁前后的电磁转矩差值也不断加大，使得电机能力整体被削弱[3]。
3 结束语
稀土永磁电机的工作性能更加稳定，并具有效率高、转矩质量比较高等特点，因此得到了越来越广泛的应用。
但是由于多方面因素影响电机内部磁体的使用寿命问题，使得永磁电机在应用上受到了极大的制约，在未来还需要对永磁电机内磁体退磁进行分析和研究，扩大其应用实力。
参考文献
[1] 卢伟甫，刘明基，罗应立，等.自起动永磁同步电机起动过程退磁磁场的计算与分析[J].中国电机工程学报，2011，31（15）：53-60.
[2] 陈垒，吴长江，鲍晓华，等.负载特性对不均匀气隙结构异步起动永磁同步电机退磁的影响[J].电气工程学报，2018，13（1）：1-8.
[3] 卢伟甫.自起动永磁同步电机退磁机理及抑制退磁方法研究[D].北京：华北电力大学（北京），2013.。