沈工大電磁場(chǎng)仿真永磁同步電機(jī)靜磁場(chǎng)

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1、.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)工程電磁場(chǎng)理論仿真大作業(yè)題目：永磁同步電機(jī)靜磁場(chǎng)分析姓名：學(xué)號(hào)：完成時(shí)間：2016年10月22日..一、問(wèn)題描述及仿真軟件簡(jiǎn)介1.問(wèn)題描述：三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，由定子鐵心、定子繞組、永磁體磁極、轉(zhuǎn)子鐵心組成。電機(jī)定子內(nèi)徑、外徑分別為74mm和120mm，極數(shù)4，定子槽數(shù)24。然后求解電機(jī)的磁力線(xiàn)與磁通密度分布。該電機(jī)的模型為：2.仿真軟件介紹：本文使用的仿真軟件是AnsysMaxwell16.0。AnsysMaxwell是業(yè)界公認(rèn)的非常好的電磁場(chǎng)仿真分析軟件，可以幫助工程師完成電磁設(shè)備與機(jī)電設(shè)備的三維或者是二維有限元仿真分析，例如，電機(jī)、變壓器、傳感器與線(xiàn)圈等設(shè)備

2、的性能分析。AnsysMaxwell主要是使用有限元算法，可以完成靜態(tài)、頻域以及時(shí)域磁場(chǎng)與電場(chǎng)仿真分析。AnsysMaxwell的最大優(yōu)勢(shì)就在于其自動(dòng)化的分析流程，工程師在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，只需要指定模型的幾何形狀，材料屬性，以及關(guān)鍵的輸出參數(shù)，然后，AnsysMaxwell可以自動(dòng)生成高質(zhì)量的自適應(yīng)網(wǎng)格。上述自適應(yīng)網(wǎng)格可以把工程師從繁瑣的網(wǎng)格劃分流程中解脫出來(lái)，直面整個(gè)分析流程，使整個(gè)仿真分析流程簡(jiǎn)單化。二、仿真過(guò)程描述1.創(chuàng)建項(xiàng)目：（1）啟動(dòng)AnsysMaxwell16.0并建立新的項(xiàng)目文件（2）定義分析類(lèi)型首先，執(zhí)行Project/InsertMaxwell2DDesign命令

3、。其次，執(zhí)行Maxwell2D/SolutionType命令，在彈出的求解器對(duì)話(huà)框中選擇Magnetic欄下的EddyCurrent求解器。（3）重命名及保存項(xiàng)目文件..執(zhí)行File/Saveas命令，將名稱(chēng)改為pongfang后保存。2.構(gòu)建模型：（1）確定模型單位執(zhí)行Modeler/Units命令，選擇mm。并單擊Rescaletonewunits命令，然后點(diǎn)OK。如下圖。（2）繪制電機(jī)定子槽幾何模型①　執(zhí)行Draw/Line命令進(jìn)行直線(xiàn)繪制如下圖②　在屏幕下方的坐標(biāo)對(duì)話(huà)框中分別輸入線(xiàn)段的起末點(diǎn)的位置坐標(biāo)，并選擇絕對(duì)增量方式，依次輸入第一點(diǎn)（1.25，37.5）第二點(diǎn)（1.

4、25，38.0）第三點(diǎn)（2.4，38.5）第四點(diǎn)（3.4，46.5）..生成電機(jī)半槽直線(xiàn)部分模型如圖所示：①　選擇已建立的線(xiàn)段，執(zhí)行命令鏡向操作Edit/Duplicate/Mirror，在X軸上選擇任意兩點(diǎn)以完成另半槽直線(xiàn)部分模型建立，操作如圖所示：..①　執(zhí)行命令弧線(xiàn)繪制命令Draw/Arc/CenterPoint。然后以(0，46.5)為中心連接(-3.4，46.5)和(3.4，46.5)。生成的如下圖所示：②　執(zhí)行命令Edit/Duplicate/AroundAxis，出現(xiàn)沿軸復(fù)制屬性對(duì)話(huà)框，在Axis選擇沿Z軸復(fù)制，相隔15度，進(jìn)行24次復(fù)制。..①　執(zhí)行弧線(xiàn)繪制命令

5、Draw/Arc/CenterPoint，中心原點(diǎn)選擇為（0，0），將各個(gè)定子槽之間用圓弧連接，將鼠標(biāo)置于模型窗口，鍵盤(pán)操作Ctrl+A選擇所有物體并執(zhí)行命令Modeler/Boolean/Unite，將所有線(xiàn)段連接，其結(jié)果模型為（3）繪制電機(jī)繞組幾何模型①　執(zhí)行Draw/Line命令，分別輸入點(diǎn)坐標(biāo)（2，39）、（3，46.5）以及（-2，39）、（-3，46.5）繪制兩條直線(xiàn)，然后執(zhí)行命令Draw/Arc/CenterPoint，中心原點(diǎn)選擇為（0，46.5），以?xún)蓚?cè)點(diǎn)做標(biāo)（3，46.5）、（-3，46.5）繪制弧線(xiàn)，并將所有線(xiàn)段閉合連接，執(zhí)行Modeler/Boolean

6、/Unite操作，合成一體。結(jié)果如下圖所示：..①　執(zhí)行命令Edit/Duplicate/AroundAxis，選擇沿Z軸復(fù)制，相隔15度，進(jìn)行24次復(fù)制，生成所有槽繞組，槽繞組及單個(gè)繞組如圖所示：（4）創(chuàng)建電機(jī)定子沖片模型..①　執(zhí)行命令Modeler/Surface/Coverlines來(lái)創(chuàng)建面域。此時(shí)生成的電機(jī)定子槽與繞組面相互重疊，執(zhí)行布爾操作命令Modeler/Boolean/Subtract將兩者分開(kāi)，其操作對(duì)話(huà)框如下圖所示，在BlankParts中選擇定子槽，代表減操作，在ToolParts中將24個(gè)繞組選擇，代表被減操作。要將[Clonetoolobjectsb

7、eforeoperation]選擇框選上。②　執(zhí)行Draw/Circle，繪制圓，在模型窗口中選擇絕對(duì)增量Absolute，圓中心坐標(biāo)（0，0），X與Y偏移坐標(biāo)分別為（0，60），由于分析的永磁電機(jī)外徑為120mm。同時(shí)選擇新生成的圓，執(zhí)行Modeler/Surface/Coverlines命令以生成面域，連續(xù)兩次執(zhí)行布爾操作命令Modeler/Boolean/Subtract，第一次在BlankParts中選擇Circle1，在ToolParts中選擇所有定子繞組面域，單擊OK按紐，第二次