关于正弦充磁和halbach阵列的ansoft建模

hakeemlee

近期看到论坛里有许多坛友问关于正弦充磁和halbach阵列建模的问题，遂开辟此帖，与大家探讨一二。
仅针对旋转电机，正弦充磁可分为外向聚磁型和内向聚磁型。所谓外向聚磁型，即永磁体阵列外部的磁场得到增强并呈现类正弦性，适用于内转子电机；内向聚磁型，即永磁体阵列内部的磁场得到增强并呈现类正弦性，适用于外转子电机。
首先来看理想正弦充磁，以四对极理想正弦充磁磁环为例。内向聚磁型理想正弦充磁永磁体材料属性设置如图1所示，其磁力线分布如图2所示；

图1

图1  内向聚磁型永磁体设置

图2

图2  内向聚磁型永磁体磁力线
外向聚磁型理想正弦充磁永磁体材料属性设置如图3所示，其磁力线分布如图4所示。

图3

图3  外向聚磁型永磁体设置

图4

图4  外向聚磁型永磁体磁力线
下面来看halbach阵列。Halbach阵列利用多块具有一定充磁方向的永磁体，有规律地排列组合，来逼近理想正弦充磁的效果。以每对极分四块为例：
在每块永磁体上都建立相对坐标系，且坐标系x轴方向与径向方向保持一致，如图5所示。

图5

图5  相对坐标系的建立
然后分别建立充磁方向为0°、90°、180°和270°的四种永磁体材料，具体设置分别如图6~9所示。

图6

图6  0°充磁

图7

图7  90°充磁

图8

图8  180°充磁

图9

图9  270°充磁
1. 沿逆时针方向，将四块永磁体的材料属性设置为Mag0、Mag90、Mag180和Mag270。由磁力线分布图10可见，该halbach阵列内部磁力线较密，故为内向聚磁型。

图10

图10  内向聚磁型halbach阵列磁力线
2. 沿逆时针方向，将四块永磁体的材料属性设置为Mag0、Mag270、Mag180和Mag90。由磁力线分布图11可见，该halbach阵列外部磁力线较密，故为外向聚磁型。

图11

图11  外向聚磁型halbach阵列磁力线

请举一反三，依此类推。

akcs47120

谢谢，自习研究研究~

yalongwang123

得慢慢 演习下下 实践试试 才行啊

相由心生

磁环经常需要用到 实用收藏了{:soso_e113:}

xfz0916

谢谢，自习研究研究~

木方

正好在学习如何进行正弦充磁建模，谢谢楼主分享经验

eelachan

樓主好厲害，受益了~

wwx581670

楼主厉害，此贴必火

乔姐

楼主  这种充磁使用在大功率电机为什么聚磁效果不明显？而且气隙谐波分解时基波反而下降呢？

hakeemlee

乔姐 发表于 2015-12-12 09:32
楼主  这种充磁使用在大功率电机为什么聚磁效果不明显？而且气隙谐波分解时基波反而下降呢？

大功率电机每极分了几块？

乔姐

每极分了两块  但比例不同1:2的比例安排的  可以留QQ么？

乔姐

大神要是有HALBACH分段充磁的材料 给我发一份好么？邮箱156952127@qq.com

hakeemlee

乔姐 发表于 2015-12-12 11:20
每极分了两块  但比例不同1:2的比例安排的  可以留QQ么？

你好。你在我们西莫ANSYS电磁分析交流群（12457834）里可以找到我。你所说的分两块，对于大电机来说是不够的。尤其是你采用了不等宽度分块，可能反而会增加气隙谐波分量。Halbach阵列是一个优缺点并存的磁钢形式，分块数越多，正弦性越好，但加工难度随之增大。所以在设计时需要进行取舍。你可以尝试采用每极4块，等宽度分。看看与径向充磁或平行充磁相比，是否有性能上的提升。

hakeemlee

乔姐 发表于 2015-12-13 10:20
大神要是有HALBACH分段充磁的材料 给我发一份好么？邮箱

Halbach阵列，感觉是大家已经普遍接受的概念。所以理论分析的资料并不是很多，你可以到知网上搜索相关文献。但据我了解，似乎大家并没有着重把这个问题拿出来写文章的。更多的是halbach阵列的应用

乔姐

谢谢 楼主这么认真解释 我学习一下  再来！！！

林夕相心

楼主太厉害了，哈哈！！居然帮我解决了直线电机的halbach设置问题！！！跪谢

yhn521

谢谢了找的好辛苦！

zzk7823

可以好好研究一下，学习的好资料

芳123

请问，halbach阵列分成4块的时候怎么设置能改变一块或者两块的极弧系数，其他的也相应随之调整极弧系数，这样方便电机优化

lsl龙买天下

楼主  你说那个电磁分析交流群    满员了   方便加下吗460721973