文档介绍：:..王晓明,史文祥,刘英,唐宇(哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001)izingField<IVANGXiao-ming,SHIWen-xiang,LIUYing,TANGYu(HaerbinInstituteofTechnolo^,Haerbin150001)永磁体充磁磁场分布的控制摘要:由充磁所决定的磁场参数和分布直接影响永磁装置的运行性能。文章以永磁体内充磁方式为例,硏究获取预期磁场分布波形的方法,阐述分析原理,对充磁装置设计改变的影响进行讨论,研究结果可用于充磁装置的改进和优化设。关键词:充磁:磁场分布;有限元分析中图分类号:+4 文献标识码:A文章编号:1004-7018(2004)03-0003-04Abstract::izing,icfielddistribution,finiteele2mentanalysis1引言在以永磁电机等为代表的永磁装置用量不断增长以及永磁体应用领域不断拓展的背景之下1 ,永磁体充磁过程中相关技术问题研究的重要性和迫切性日益突出。通过充磁使之发挥最大效能和满足装置的整体性能要求,已成为永磁体部件设计及其改迸的主要技术内容4。~9以往设计中经验举足轻重,且要靠反复试验改进才能得到较理想的充磁装置。其中伴随着相当程度的盲目性,而且可能难迖预期目的8。充磁研究中,对充磁场进行深人分析和评价的文献并不多见。本文以永磁体内充磁装置为对象,借助广泛采用的有限元法4M,硏究充磁磁场分布与充磁头线圈结构尺寸及充磁电流等参数的关系,寻求控制充磁磁场分布的方法。对与磁化过程相关的参数进行分析讨论。2分析对象方法和基本原理(1)充磁装置的基本结构用作研究的某牌号各向同性粘结NdFeB,其特性如图I所示。永磁体瓦片粘于机壳内,用内充磁头进行充磁,收稿曰期03-05基金项S:国家重大科技装备硏制项B(科技攻关)计划(Z201-20-04-02-02)图2是两极内充磁装置的基本模型。(2)截面二维有限元分析在不考虑端部效应的情况下,对图2所示的轴向截面二维进行分析,可展示场的分布图,也避免了逬行运算量巨大的三维分析6。分析中以直流面电流加载。(3)磁场边界条件根据两种媒质交界面上的磁场边界条件,当交界面上无电流时由磁场折射定理1()1=1=1⑴tanaf-i处式中:分别为在第一和第二媒质中磁感应强度线和交界面法线的交角74災外、他分别为它们的磁导率和相对磁导率S为NdRB永磁材料和空气的磁导率接近真空中的磁导率,⑴,在铁心非饱和情况下,无论磁感应强度线在铁心中与交界面的法线成什么角度,在紧靠交界面的空气或永磁体中,磁感应强度线与交界面都是基本垂直的。(4)径向磁密和径向磁化强度对均匀的各向同性永久磁体,磁密〃与磁场强度〃和磁化强度的关系为B=M (2)式中:M为真空磁导率试(2)表明,〃可被看作是磁性材料的磁化强度与真空磁化强度之和在图2的永磁电机应用中,气隙磁场分布将决定其运