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1、ANSOFT软件在电机设计中的应用,报告人：李春艳,主要内容,电机设计方法电机设计软件RMxprt介绍电磁场分析软件Maxwell 2D基本介绍实例,一.电机设计方法,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,二.ANSOFT软件介绍,1.RMxprt2.Maxwell 2d电场静磁场涡流场瞬态场温度场,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。,二.ANSOFT软件介绍-RMxprt,RMxprt,
2、感应电机,同步电机,电子换向电机,机械换向电机,电机模块,RMxprt界面,RMxprt设置参数的基本操作,RMxprt1创建新工程,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,3定子设置stator,定子铁心外径定子铁心内径铁心长度叠压系数铁心材料定子槽数槽形选择斜槽槽数,定子槽和绕组设置,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，额定转速，工作温度,5检查,6运算,7输出report,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
3、分析什么？磁场力，转矩，磁力线分布,二.ANSOFT软件介绍-Maxwell 2d,1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,1建立新工程,2建立模型,1模型绘制命令项介绍 File Eidt Reshape Boolean Arrange Object Model Window Help2工具条,建模过程中注意事项,物体必须封闭。物体之间可以完全包含，不可以交叉。物体边的分段数不可太低。尽量避免过尖锐的物体，必要时要做钝化处理。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。,建模基本操作,选择Model/Dr
4、awing Plane命令，设置模型的绘制平面。选项中包括XY Plane和RZ Plane.选择Model/Drawing Size重新定义模型区域的大小。选择Model/Drawing Units来定义模型所用的单位。创建模型。建议通过画直线和圆弧来完成场域边界的建立。需要的时候，利用Edit,Reshape和Arrange菜单命令修改你所建立的模型。保存所建立的模型，退出模型绘制面板。,绕组注意事项,连接要正确。尽量用不同颜色标明。同相分组。,3设定模型材料属性（Setup Materials）,选中物体，从材料库中选择所需材料，点击“Assign”。添加新材料材料的属性也可以用函数来赋
5、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。,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
6、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。,4设定边界条件及激励源,第三种：对称边界条件,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。,4设定边界条件及激励源,静态场激励源为电流源,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。,4设定边界条件及激励源,电流源设置,电压源设置,4设定边界条件及激励源,4设定边界条件及激励源,外电路中设置激励源,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。,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。,5求解设置,静磁场,暂态磁场,剖分,气隙中重点剖分。,运动参数设置,求解,后处理,静态场,后处理,暂态场,定位转矩,空载反电势波形,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。,磁链,后处理磁通分布,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。,齿和轭的磁密,齿磁密,轭磁密,谢谢！请批评指正！,
