利用Ansoft中的工程電磁場(chǎng)有限元分析軟件Mexwell對(duì)某一直線電機(jī)進(jìn)行仿真。所做的是二維瞬態(tài)磁場(chǎng)的分析，基本步驟為：建模、定義材料屬性、分配材料、劃分網(wǎng)格、設(shè)置加載、邊界條件、設(shè)定求解參數(shù)及后處理。一、建立的材料模型如圖：主要包括初級(jí)槽、初級(jí)沖片、永磁體和次級(jí)軛，以及將包圍運(yùn)動(dòng)部分的Band區(qū)域和是求解域連通的Outregion區(qū)域。

二、設(shè)置材料屬性及分配材料：Band面域及外層面域?yàn)榭諝猓@組材料為銅，定子鐵芯及轉(zhuǎn)子鐵心為10號(hào)鋼，永磁體材料為NdFe30。分配如圖：三、激勵(lì)源及邊界條件的定義和加載：對(duì)永磁體進(jìn)行磁極方向的確定，并采用徑向充磁。繞組線圈為200匝，加載電流源激勵(lì)。加載的邊界條件為氣球邊界條件。

四、運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)設(shè)置：直線電機(jī)瞬態(tài)磁場(chǎng)分析針對(duì)電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的磁場(chǎng)變化而言的，選中Band面域，設(shè)置運(yùn)動(dòng)類(lèi)型為直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平行與坐標(biāo)軸Z，初始位置為0，為確保磁極不脫離初級(jí)，雙向位移分別設(shè)置為-40cm和50cm。五、網(wǎng)格剖分設(shè)置，選擇InsideSelection對(duì)整個(gè)模型內(nèi)部進(jìn)行剖分，具體設(shè)置為：Length_Band=0.2cmLength_coil=0.25cmLength_stator=0.3cmLength_PM=0.2cmLength_Outregion=0.4cm

剖分效果如圖：六、求解設(shè)置：求解起始和終止時(shí)間分別為0和0.1秒，步長(zhǎng)為0.00025秒，求解400步，場(chǎng)信息保存時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為0.0005秒，即每求解兩步保存一次，并添加到時(shí)見(jiàn)菜單，如圖：分析自檢后進(jìn)行求解計(jì)算，得到在0.0015秒時(shí)的各參量如下：

1.圓筒直線電機(jī)定位力曲線：

圓筒直線電機(jī)A、B、C三相繞組的反電動(dòng)勢(shì)曲線：

圓筒直線電機(jī)A、B、C三相繞組的磁鏈曲線：

圓筒直線電機(jī)動(dòng)子移動(dòng)位置圖：永磁直線電機(jī)在