【MPS探索营+第二站】+MPS在线磁石仿真工具

我的工作主要是伺服系统开发;这次主要分享MPS伺服系统生态中的在线磁石仿真工具。

研发一款磁编系统中,一块沿径向充磁的磁石是不可避免的。


而MPS生态中正好涵盖了这一工具,这将有利于我们实际应用评估并加快开发进度。

设计合适的磁铁是实现出色系统性能的关键,磁石的设计重点考虑三个要素:直径、厚度、剩磁,而用于衡量磁石性能的关键物理量是磁感应强度,其表征与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目,又叫磁力线密度、磁通密度。对于磁编码器芯片,只要能达到最小饱和磁感应强度要求即可,但若使用高磁能积磁材,磁传感器可感知到更高的磁通密度,这有助于降低环境杂散磁场对传感器精度的影响。此外,由于器件的物理限制,所有的磁传感器中都存在较高阶谐波,而高阶谐波是导致传感器精度下降的主要原因,增加传感器元件可感知的磁感应强度,可提高器件的信噪比。

而MPS的磁石在线设计工具可结合实际选用的磁编芯片特性,探究上述三个重要参数给出参考设计气隙值。如果磁石系统方案已经确定,可以选择下图左侧选项以评估实际性能:
图片

但是对于新系统设计,我们常常通过右侧入口以评估合适的设计气隙值,这里以MA734为例进行说明:
Brem参数表示剩磁,具体参数可以参考磁场厂家提供给你的磁材参数表;H是磁石的高度,OD为磁石直径;我们将参数输入,这里以N42(烧结铷铁硼牌号)为例,其剩磁1.28T



磁石安装常规使用端部安装,选择air gap 选项,将气隙的变化从0~2mm,以0.01mm步进进行扫频。

如果还需要,进一步探究其余安装参数的具体影响,可以使用下述功能:

若不使用,直接launch simulation 等待结果即可:

MPS的在线磁石工具会自动根据MA734的正常工作磁场范围给出,气隙-磁场变化的曲线,如上图。
这给我们的传感器系统设计提供了一个快速评估的手段。
其次,仿真结果还给了我们使用MA734时:使用不同气隙,其分辨率变化的趋势,当注重应用中的位置分辨率时,需要考虑这一方面的影响

以上就是MPS针对其磁编产品提供的磁石设计仿真的在线工具,这对磁编系统快速评估设计非常有用,如果没有使用ansys maxwell 进行更具体的仿真研究的条件,MPS的在线工具给大家提供了快速、简易的检验手段,在这里分享给大家,相信能给具体的项目带来很多的实践价值。

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