抗退磁方法、系统、介质、电子设备、永磁体及永磁电机与流程

本发明属于永磁电机，涉及一种永磁体，特别是涉及一种抗退磁方法、系统、介质、电子设备、永磁体及永磁电机。

背景技术：

1、永磁同步电机具有高功率密度、高力能指标等优点，被广泛应用于新能源汽车作为驱动电机使用。由于钕铁硼永磁材料的磁能积高、价格相对低廉，在工业行业得以广泛应用，驱动电机领域通常使用钕铁硼永磁材料作为转子永磁体的首选材料。

2、钕铁硼永磁材料存在一定的不足，主要是该种材料的磁性能与温度关系密切，随着温度的提高，材料的磁性能下降，到达一定温度后，甚至会发生永磁体的不可逆退磁。永磁电机一旦发生不可逆退磁，将对系统造成重大安全风险，甚至危及人员生命安全。而永磁电机的高功率密度设计，迫使电机所应用的各种材料逐渐在接近材料极限温度条件下使用，即要求永磁体具备高工作温度下的抗退磁性能。当前钕铁硼永磁材料高工作温度下的抗退磁性能的提升已经对其成本造成较大的影响，是制约其进一步广泛应用的主要瓶颈。因此，从永磁电机设计的角度，有必要建立永磁体的抗退磁方法，提高电机工作可靠性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗退磁方法、系统、介质、电子设备、永磁体及永磁电机，用于解决上述背景技术中指出的问题。

2、第一方面，本发明提供一种抗退磁方法，应用于永磁电机的永磁体，所述抗退磁方法包括：构建所述永磁电机的电磁场模型，并对所述电磁场模型中的关键部件进行物理属性的设置；基于设置所述物理属性后的电磁场模型获取所述永磁体的当前剩磁密度；构建所述永磁电机的温度场模型；基于所述温度场模型获取所述永磁体的当前温度分布；根据所述当前温度分布对所述永磁体进行抗退磁设计；基于进行抗退磁设计后的永磁体获取所述永磁体的目标温度分布；根据所述目标温度分布更新所述物理属性，以基于更新所述物理属性后的电磁场模型获取所述永磁体的目标剩磁密度；基于所述当前剩磁密度和所述目标剩磁密度计算退磁率；在所述退磁率不满足第一预设条件时，重新对所述永磁体进行抗退磁设计，直至所述退磁率满足所述第一预设条件。

3、本发明中，针对永磁电机高工作温度下的不可逆退磁问题，提供了一种抗退磁方法，通过对永磁体的抗退磁设计，以提高永磁体高工作温度下的抗退磁性能，实现降低永磁电机的退磁风险。

4、在第一方面的一种实现方式中，所述根据所述当前温度分布对所述永磁体进行抗退磁设计包括：根据所述当前温度分布对所述永磁体进行分区；对分区后的永磁体进行抗退磁设计。

5、在第一方面的一种实现方式中，所述根据所述当前温度分布对所述永磁体进行分区包括：根据所述当前温度分布将所述永磁体上温度差满足第二预设条件的两点划分为同一区域。

6、在第一方面的一种实现方式中，所述分区后的永磁体的不同区域的大小满足大于或等于10mm×10mm。

7、在第一方面的一种实现方式中，所述分区后的永磁体的不同区域包括：目标区域；所述目标区域为分区后的永磁体上温度满足第三预设条件的区域；所述对分区后的永磁体进行抗退磁设计包括：对所述目标区域进行加大抗退磁设计。

8、在本实现方式中，通过对目标区域加大抗退磁设计，增加了永磁体表面的散热面积，而根据传热学原理，在同样热源情况下，散热面积的增加将提升传热速度，从而能够降低永磁体的工作温度。

9、在第一方面的一种实现方式中，所述分区后的永磁体的不同区域还包括：非目标区域；所述非目标区域为分区后的永磁体上温度不满足所述第三预设条件的区域；所述对分区后的永磁体进行抗退磁设计还包括：对所述非目标区域进行减小抗退磁设计。

10、在第一方面的一种实现方式中，所述根据所述当前温度分布对所述永磁体进行抗退磁设计包括：对所述永磁体的目标表面进行抗退磁设计。

11、在第一方面的一种实现方式中，所述抗退磁方法还包括：根据所述永磁体的类型调整所述永磁体的涂层厚度。

12、在本实现方式中，通过根据永磁体的类型对永磁体的涂层厚度进行相应设计，起到了提升永磁体散热效果的作用，从而可以进一步降低永磁体的工作温度，提高永磁体工作温度下的抗退磁性能。

13、在第一方面的一种实现方式中，所述关键部件至少包括：硅钢片、绕组、永磁体。

14、在第一方面的一种实现方式中，所述物理属性至少包括：所述硅钢片的铁损曲线、所述绕组的铜电导率、所述永磁体的剩磁、矫顽力、电导率。

15、在第一方面的一种实现方式中，所述基于所述当前剩磁密度和所述目标剩磁密度计算退磁率的计算公式为：

16、

17、其中，dem表示所述退磁率；br表示当前剩磁密度；br1表示所述目标剩磁密度。

18、在第一方面的一种实现方式中，所述基于进行抗退磁设计后的永磁体获取所述永磁体的目标温度分布包括：基于进行抗退磁设计后的永磁体更新所述温度场模型或调整所述永磁电机磁钢槽内等效导热系数，以获取所述目标温度分布。

19、在第一方面的一种实现方式中，所述抗退磁设计至少包括：表面粗糙度设计和/或表面波纹度设计。

20、第二方面，本发明提供一种永磁体，针对所述永磁体的抗退磁设计，是基于上述的抗退磁方法确定的。

21、第三方面，本发明提供一种永磁电机，所述永磁电机包括铁心；所述铁心中心段区域的永磁体采用上述的永磁体。

22、第四方面，本发明提供一种抗退磁系统，应用于永磁电机的永磁体，所述抗退磁系统包括：第一模型构建模块，用于构建所述永磁电机的电磁场模型，并对所述电磁场模型中的关键部件进行物理属性的设置；第一获取模块，用于基于设置所述物理属性后的电磁场模型获取所述永磁体的当前剩磁密度；第二模型构建模块，用于构建所述永磁电机的温度场模型；第二获取模块，用于基于所述温度场模型获取所述永磁体的当前温度分布；第一抗退磁设计模块，用于根据所述当前温度分布对所述永磁体进行抗退磁设计；第三获取模块，用于基于进行抗退磁设计后的永磁体获取所述永磁体的目标温度分布；属性更新模块，用于根据所述目标温度分布更新所述物理属性，以基于更新所述物理属性后的电磁场模型获取所述永磁体的目标剩磁密度；计算模块，用于基于所述当前剩磁密度和所述目标剩磁密度计算退磁率；第二抗退磁设计模块，用于在所述退磁率不满足第一预设条件时，重新对所述永磁体进行抗退磁设计，直至所述退磁率满足所述第一预设条件。

23、第五方面，本发明提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行上述的抗退磁方法。

24、第六方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被电子设备执行时实现上述的抗退磁方法。

25、如上所述，本发明所述的抗退磁方法、系统、介质、电子设备、永磁体及永磁电机，具有以下有益效果：

26、通过将本发明提供的抗退磁方法应用于永磁体设计、制造方法，可以有效的降低其工作温度，提高永磁体高工作温度下的抗退磁性能，从而降低永磁电机工作状态下的退磁风险；同时，在同样的输出能力下，也可以通过降低永磁体工作温度，进而降低永磁体抗退磁能力需求(降低磁体矫顽力)，实现永磁体的低成本设计。