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1、ANSOFT软件在电机设计中的应用,报告人：李春艳,1,研究学习,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,2,一.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,3,二.ANSOFT软件介绍,1.RMxprt 2.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。,
2、4,二.ANSOFT软件介绍-RMxprt,RMxprt,感应电机,同步电机,电子换向电机,机械换向电机,电机模块,5,RMxprt界面,6,RMxprt设置参数的基本操作,7,RMxprt1创建新工程,8,9,2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,10,3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,11,定子槽和绕组设置,12,4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,13,5检查,14,6运算,15,7输出report,1
3、6,17,三静态场分析,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,18,二.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,19,1建立新工程,20,2建立模型,1模型绘制命令项介绍 File Eidt Reshape Boolean Arrange Object Model Window Help 2工具条,21,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
4、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。,22,建模基本操作,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. 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。,
5、23,绕组注意事项,连接要正确。 尽量用不同颜色标明。 同相分组。,24,3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。,25,4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
6、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。,26,4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。,27,4设定边界条件及激励源,静态场激励源为电流源,28,4设定边界条件及激励源
7、,暂态场激励源为电流源，电压源以及外接电路。,29,4设定边界条件及激励源,电流源设置,30,电压源设置,4设定边界条件及激励源,31,4设定边界条件及激励源,外电路中设置激励源,32,4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。,33,4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。,34,5求解设置,静磁场,35,暂态磁场,36,剖分,气隙中重点剖分。,37,运动参数设置,38,求解,39,后处理,静态场,40,后处理,暂态场,41,定位转矩,42,空载反电势波形,43,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。,44,磁链,45,后处理磁通分布,46,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。,47,齿和轭的磁密,48,齿磁密,49,轭磁密,50,谢谢！ 请批评指正！,51,