软件在电机设计中的应用教程.pptx

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1、主要内容u电机设计方法u电机设计软件RMxprt介绍u电磁场分析软件Maxwell 2D基本介绍u实例第1页/共51页一.电机设计方法u电机设计方法等效磁路法磁网络法电磁场解析分析方法电磁场数值计算方法场路结合方法有限差分法有限元法积分方程法边界元法第2页/共51页二.ANSOFTANSOFT软件介绍1.RMxprt2.Maxwell 2du电场u静磁场u涡流场u瞬态场u温度场求解涉及到运动和任意波形的电压，电流激励的设备，获得精确的预测性能特性。分析由恒定电流，永磁体及外部激磁引起的磁场。该模块可自动计算磁场力，转矩，电感和储能。第3页/共51页二.ANSOFTANSOFT软件介绍-RMxp

2、rtRMxprtRMxprt感应电机同步电机电子换向电机机械换向电机电机模块第4页/共51页RMxprtRMxprt界面第5页/共51页RMxprtRMxprt设置参数的基本操作第6页/共51页RMxprtRMxprt1 1创建新工程第7页/共51页第8页/共51页2电路设置circuit超前触发角（电角度）触发脉冲宽度（电角度）半导体管压降二级管压降第9页/共51页3定子设置statoru定子铁心外径u定子铁心内径u铁心长度u叠压系数u铁心材料u定子槽数u槽形选择u斜槽槽数第10页/共51页定子槽和绕组设置第11页/共51页4求解设置负载类型：恒转矩，恒功率等等额定输出功率，额定电压，额定转

3、速，工作温度第12页/共51页5检查第13页/共51页6运算第14页/共51页7输出report第15页/共51页第16页/共51页三静态场分析静态场：磁场不随时间变化。包括：1稳恒电流产生的磁场 2外加静磁场产生的磁场 3匀速移动的导体产生的磁场 4永磁体产生的磁场分析什么？磁场力，转矩，磁力线分布第17页/共51页二.ANSOFTANSOFT软件介绍-Maxwell 2dMaxwell 2d1建立模型4设定求解参数2指定材料属性 3建立边界条件和激励源 基本步骤5后处理第18页/共51页1 1建立新工程第19页/共51页2建立模型1 1模型绘制命令项介绍模型绘制命令项介绍 File Eid

4、t Reshape Boolean Arrange Object Model Window Help2工具条第20页/共51页建模过程中注意事项u物体必须封闭。u物体之间可以完全包含，不可以交叉。u物体边的分段数不可太低。u尽量避免过尖锐的物体，必要时要做钝化处理。u应用布尔运算后，原物体并不被删除，而是被指定为Non_model，物体处于隐藏状态。第21页/共51页建模基本操作u选择Model/Drawing Plane命令，设置模型的绘制平面。选项中包括XY Plane和RZ Plane.u选择Model/Drawing Size重新定义模型区域的大小。u选择Model/Drawing U

5、nits来定义模型所用的单位。u创建模型。建议通过画直线和圆弧来完成场域边界的建立。u需要的时候，利用Edit,Reshape和Arrange菜单命令修改你所建立的模型。u保存所建立的模型，退出模型绘制面板。第22页/共51页绕组注意事项u连接要正确。u尽量用不同颜色标明。u同相分组。第23页/共51页3设定模型材料属性（Setup Materials）u选中物体，从材料库中选择所需材料，点击“Assign”。u添加新材料u材料的属性也可以用函数来赋值。排除物体有些情况下，可能让一些物体不参加计算，这时，就可以利用排除该物体来实现该目的。一种典型的情况是，对于一个闭合的场域问题（如由第一类边界

6、包围的一个电场区域）背景可以不参加计算，这时就可以利用排除背景来实现。具体做法为：选择要排除的物体，点击Exclude。可Include来恢复物体。第24页/共51页4设定边界条件及激励源 第一种：默认边界条件 1自然边界条件跨越物体之间的界面磁场强度H的切向分量和磁感应强度B的法向分量连续。2齐次诺伊曼边界条件磁场强度H的切向分量为零，强制磁场垂直表面。第二种：气球边界条件轴对称RZ平面的模型，求解区域向RZ方向无限延伸，在R和Z方向设置一个边界，称谓无限远边界，如果无限远边界场量为零而引起的误差小于允许值，这样，求解区域就变成有限区域。第25页/共51页4设定边界条件及激励源 第三种：对称

7、边界条件对称面两侧电流满足大小相等，方向相反。1奇对称边界条件2偶对称边界条件对称面两侧电流满足大小相等，方向相同。减小模型尺寸，节省计算资源。第26页/共51页4设定边界条件及激励源 静态场激励源为电流源第27页/共51页4设定边界条件及激励源 暂态场激励源为电流源，电压源以及外接电路。第28页/共51页4设定边界条件及激励源 电流源设置第29页/共51页电压源设置4设定边界条件及激励源 第30页/共51页4设定边界条件及激励源 外电路中设置激励源第31页/共51页4设定边界条件及激励源 两相导通的三相无刷直流电机三相星接正弦永磁同步电机在静态场中常见的两种电机的电流源设置。第32页/共51

8、页4设定边界条件及激励源 三相星接正弦永磁同步电机在暂态场中永磁同步电机的电流源设置。第33页/共51页5求解设置静磁场第34页/共51页暂态磁场第35页/共51页剖分气隙中重点剖分。第36页/共51页运动参数设置第37页/共51页求解第38页/共51页后处理静态场第39页/共51页后处理暂态场第40页/共51页定位转矩第41页/共51页空载反电势波形第42页/共51页产生毛次的原因？有时是因为剖分的原因，在 步长较小计算时会出现毛刺现象。第43页/共51页磁链第44页/共51页后处理磁通分布第45页/共51页磁密分布云图 隔磁桥和槽肩角以及冲片其它位置的饱和程度，有无异样点。第46页/共51页齿和轭的磁密第47页/共51页齿磁密第48页/共51页轭磁密第49页/共51页谢谢！请批评指正！第50页/共51页感谢您的观看！第51页/共51页