..摘要在日常生活中,對(duì)于電機(jī)的應(yīng)用無(wú)處不在,幾乎所有用電設(shè)備都涉及到電機(jī)的應(yīng)用。而AnsoftMaxwell是一個(gè)款很強(qiáng)大的物理渲染器,用來(lái)分析電機(jī)十分方便。在此,為了研究電機(jī)中磁場(chǎng)和電流的瞬態(tài)場(chǎng)情況,我們利用AnsoftMaxwell14.0分析了電機(jī)定子轉(zhuǎn)子中的磁場(chǎng)和電流。分析過程中按照建模、設(shè)置材料、設(shè)置激勵(lì)、設(shè)置部分規(guī)則、設(shè)置求解規(guī)則等步驟最終成功模擬了電機(jī)中的瞬態(tài)場(chǎng),并得到了磁體中的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖等圖。目錄1建模11.1創(chuàng)建定子模型11.2創(chuàng)建轉(zhuǎn)子模型21.3創(chuàng)建轉(zhuǎn)子線圈21.4創(chuàng)建激勵(lì)電流加載面31.5創(chuàng)建Region區(qū)域31.6旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子32設(shè)置材料43.設(shè)置激勵(lì)43.1定義繞組43.2設(shè)置外部激勵(lì)電路53.3在Maxwell3D下設(shè)置外部激勵(lì)54設(shè)置剖分規(guī)則55設(shè)置渦流效應(yīng)56設(shè)置求解規(guī)則57CHECK&RUN68后處理68.1繪制模型中間對(duì)稱面上磁體中的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖68.2繪制模型中間對(duì)稱面上磁體中的電流強(qiáng)度幅值圖78.3繪出激勵(lì)電流隨時(shí)間變化的曲線7..1建模打開maxwell14.0創(chuàng)建一個(gè)新的3D設(shè)計(jì)項(xiàng)目并將求解器設(shè)定為Transient類型,然后將幾何尺寸單位設(shè)定為mm。1.1創(chuàng)建定子模型如圖1-1所示,在坐標(biāo)原點(diǎn)處創(chuàng)建兩個(gè)同軸圓柱,然后將內(nèi)部的圓柱體設(shè)置為空白部分,剩余的部分作為定子的外磁路。結(jié)果如圖1-2所示。圖圖1-2圖圖1-1兩圓柱體的參數(shù)如下圖1-3,圖1-4所示。圖圖1-3圖圖1-4再利用鏡像復(fù)制兩個(gè)小長(zhǎng)方體,使其貼近定子外磁路的內(nèi)側(cè),并將朝向遠(yuǎn)點(diǎn)一側(cè)的裁成弧形,作為定子的倆個(gè)磁極。如圖1-5,圖1-6所示。最后將定子組合到一起。圖1-6圖1-5圖1-6圖1-51.2創(chuàng)建轉(zhuǎn)子模型仿照創(chuàng)建定子外磁路的方法,以原點(diǎn)為圓心創(chuàng)建一個(gè)空心圓柱作為轉(zhuǎn)子。再在對(duì)應(yīng)定子磁極的地方貼近轉(zhuǎn)子創(chuàng)建兩個(gè)方塊做為轉(zhuǎn)子磁極。同樣將轉(zhuǎn)子磁極的表面裁成弧形。如圖1-7所示。圖1-7圖1-71.3創(chuàng)建轉(zhuǎn)子線圈圖1-8先創(chuàng)建一個(gè)矩形框和一個(gè)矩形,然后利用UncoverFaces的到一個(gè)閉合的矩形框線,將其邊圓化后移動(dòng)到定子的磁極上并利用鏡像復(fù)制得到另一側(cè)的矩形框線,將繪圖平面設(shè)定為YZ,使用Rectangle得到導(dǎo)線的截面。如圖1-8所示。圖1-81.4創(chuàng)建激勵(lì)電流加載面選中兩線圈后按操作Modeler>Surface>Section>XY,Modeler>Boolean>SeparateBodies得到激勵(lì)電流加載面。如圖1-9所示。圖圖1-91.5創(chuàng)建Region區(qū)域設(shè)為250%1.6旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)子以Z軸為軸旋轉(zhuǎn)29.5°。如圖1-10所示。圖1-1圖1-102設(shè)置材料選擇AssignMaterial>AddMaterial創(chuàng)建新材料材料,并設(shè)置新材料的參數(shù)如下圖2-1所示,并將定子和轉(zhuǎn)子的材料都設(shè)定為armsteel。將線圈材料設(shè)定為Copper〔銅。將電導(dǎo)率BulkConductivity設(shè)為1000000S/m圖2圖2-13.設(shè)置激勵(lì)3.1定義繞組在Sheets欄下選中1個(gè)電流加載面,AssignExcitation>CoilTerminal>350,在NumberofConductors欄輸入350。在Sheets欄下選中另1個(gè)電流加載面,AssignExcitation>CoilTerminal,在NumberofConductors欄輸入350。定義新的繞組Winding1,將之前得到的線圈截面歸于其中。3.2設(shè)置外部激勵(lì)電路打開MaxwellCircuitEditor,按圖3-1繪制電路圖并設(shè)置電壓脈沖源的參數(shù)如圖3-2所示,電阻值為3.09歐姆。導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)連接表,將文件命名為："trans_circ",將工程保存為"rot_ext_circuit",保存目錄不能含有中文。完成后退出MaxwellCircuitEditor。圖3-2圖3圖3-2圖3-13.3在Maxwell3D下設(shè)置外部激勵(lì)在ImportCircuit中導(dǎo)入"trans_circ.sph"文件。4設(shè)置剖分規(guī)則將元素最大長(zhǎng)度設(shè)定為10mm。5設(shè)置渦流效應(yīng)打開SetEddyEffects,在EddyEffects一欄中勾選定子和轉(zhuǎn)子。6設(shè)置求解規(guī)則打開AddSolutionSetup,將求解規(guī)則設(shè)定為如圖6-1所示。、圖圖6-17CHECK&RUN8后處理8.1繪制模型中間對(duì)稱面上磁體中的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖選中定子和轉(zhuǎn)子創(chuàng)建列表并將處理結(jié)果的時(shí)間間隔設(shè)定為0.01s。將坐標(biāo)系設(shè)定為XY后繪制模型中間對(duì)稱面上磁體中的磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖。得到圖8-1,可以看出磁場(chǎng)強(qiáng)度在定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)的情況。圖圖8-18.2繪制模型中間對(duì)稱面上磁