1、問題的設(shè)置與解答,這是一個(gè)三相，四級(jí)永磁同步電動(dòng)機(jī)利用靜磁學(xué)建模、求解、后處理的例子。定子槽數(shù)為24槽。,三部分,創(chuàng)建新方案,進(jìn)入 Projects 創(chuàng)建一個(gè)新的方案。,新方案,選擇 New,PM_Sync_3Ph_Motor,名字的類型,打開這個(gè)方案,選擇 Maxwell 2D Version 8,執(zhí)行命令區(qū)域,以下是執(zhí)行命令列表,選擇求解類型： Magnetostatic,保持畫圖平面為 X-Y,定義模型,第一步定義幾何學(xué),往下一步一步執(zhí)行命令工作,定義問題的區(qū)域,一般畫圖大小是原型大小的3-5倍。,對(duì)于這個(gè)例子我們使用三倍,這個(gè)電機(jī)外徑為160mm，我們選區(qū)域?yàn)?50,-250,-250

2、,250,250,定子槽,選擇 Object/Polyline 創(chuàng)建一個(gè)槽的一半。 在屏幕左下方用鍵盤輸入以下坐標(biāo),第一點(diǎn) 1.25, 37.5 第二點(diǎn) 1.25, 38.0 第三點(diǎn) 2.4, 38.5 第四點(diǎn) 3.4, 46.5 點(diǎn)擊Enter 兩次完成polyline 命令,定子槽,擴(kuò)大物體頂部. 點(diǎn)擊 Edit/Duplicate/Mirror Duplicate 和在Y軸選擇兩個(gè)點(diǎn). 然后點(diǎn)擊 Object/Arc/Clockwise: 中心點(diǎn) . (0, 46.5) 槽左側(cè)點(diǎn). (-3.4, 46.5) 槽右側(cè)點(diǎn)(3.4, 46.5) 改變分割數(shù)為6。 現(xiàn)在我們可以看到一個(gè)完整的定子

3、槽，你的模型可以看到以下這個(gè)：,定子槽,建完這個(gè)槽后，我們必須在相鄰兩個(gè)槽之間建個(gè)弧, 這個(gè)弧可以構(gòu)成定子內(nèi)徑。 選擇這個(gè)已有的槽，注意此時(shí)這個(gè)槽變亮，下一步選擇Edit/Duplicate/Along Arc,拾取 (0,0) 點(diǎn) 看作中心點(diǎn)，沿著這個(gè)軸復(fù)制一個(gè)15度、總數(shù)為2的弧。你的模型應(yīng)該看到這樣：,定子槽,下一步，選擇 Object/Arc /Clockwise, 創(chuàng)建一個(gè)?。簣A心在(0,0)點(diǎn) 、第一個(gè)點(diǎn)在左槽右下端端點(diǎn)、第二個(gè)點(diǎn)在右槽左下端端點(diǎn)； 使用11個(gè)片斷。最后， 點(diǎn)擊 Reshape/Edge/ Delete 刪除第二槽所有的線段我們現(xiàn)在可以看到如下的線段：,定子槽,這一

4、步我們?cè)诓壑薪ㄒ粋€(gè)定子線圈。 點(diǎn)擊 Edit/Attributes/By Clicking選擇這個(gè)槽, 在出現(xiàn)的窗口中選擇 Show Hatches。然后點(diǎn)擊 Model/Snap to Mode 選上 Vertex and Grid 下一步點(diǎn)擊 Object/Polyline沿著槽描繪軌跡創(chuàng)建線圈，叫Coil_1 和改變顏色為黃色； 看到如下顯示：,創(chuàng)建完整的定子。選擇定子槽和線圈，然后點(diǎn)擊 Edit/Duplicate /Along Arc, 拾取 (0,0)點(diǎn) 度數(shù)為15度，復(fù)制總數(shù)為24個(gè)。,定子和永磁體,定子槽的外徑是一個(gè)圓周。 點(diǎn)擊 Object/Circle/Two point

5、選擇 (0,0)點(diǎn)和(0,60)點(diǎn)，默認(rèn)36段。這個(gè)定子外徑是120mm,改變名字為 Stator，顏色為綠色，可以看到如下模型：,定子和永磁體,創(chuàng)建兩個(gè)直線和兩個(gè)弧組成永磁體，然后復(fù)制4個(gè)： 第一條直線： (-21.91, 29.81) and (-18.36, 24.98) 第二條直線： (21.91, 29.81) and (18.36, 24.98) 外面的弧可以是1度，里面的弧可以使用默認(rèn)值，可看到以下：,選擇這個(gè)永磁體，然后點(diǎn)擊 Edit/Duplicate/Along Arc (90 度and 總數(shù)是4個(gè)),創(chuàng)建4個(gè)永磁體。存盤 File/Save。,轉(zhuǎn)子,你的模型是這樣的：,我

6、們將使用永磁體內(nèi)部的弧來(lái)創(chuàng)建轉(zhuǎn)子。第一步復(fù)制永磁體放在剪貼板；選擇四個(gè)永磁體然后點(diǎn)擊Edit/Copy。 下一步點(diǎn)擊 Reshape/Edge/Delete 保留永磁體內(nèi)部的弧其余的全部刪除使用Object/Arc命令連接剩余的弧片斷，叫這個(gè)物體為 Rotor。 選擇 Edit/Paste恢復(fù)永磁體。,點(diǎn)擊 Object/Circle 創(chuàng)建一個(gè)直徑為26mm的軸。,轉(zhuǎn)子,分配不同顏色給定子線圈來(lái)區(qū)分 A相， B相等。我們也用不同顏色來(lái)表示永磁體不同的極性。把永磁體和定子之間的物體名字由 object1 改為 Air_Gap。,點(diǎn)擊 File/Save和File/Exit.,你可以看到右圖：,程

7、序組,在這個(gè)例子里我們將組成 A_phase， A_return， B_phase，等。 點(diǎn)擊 Define Model/Group Objects 和選擇一對(duì)線圈作為A_ phase ，然后重復(fù)A_return， B_phase， 等 退出 和存盤。,材料 創(chuàng)建新的磁體,創(chuàng)建一個(gè)新的線性永磁體材料。點(diǎn)擊 Setup/Materials 進(jìn)入材料管理。 點(diǎn)擊 Material/Add 加入一個(gè)新的材料，改變名字為test_mag。然后點(diǎn)擊 Options, 取消 和選擇 Br,使用下面的值： Br = 1.25 T Hc = -947,000 A/M 點(diǎn)擊 Enter 加入這個(gè)材料到當(dāng)?shù)夭牧蠋?kù)

8、。,材料 創(chuàng)新的磁體,選擇不同的永磁體把test_mag 這個(gè)材料付給各個(gè)永磁體。選擇Align with a given direction ，交替把90度、0度、90度、180度分別付給不同永磁體。,材料 創(chuàng)建新的鐵,我們現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)非線性的鐵的 BH曲線 。 點(diǎn)擊 Material/Add 加一個(gè)新的材料，名字為 M19_Steel。 點(diǎn)擊 Nonlinear Material 添加 B H 曲線 。點(diǎn)擊 Add Point 把下面的bh輸入進(jìn)去。,H (Amps/Meter)B (Tesla) 0.00.0 27.060.2 42.980.4 68.460.6 107.460.8 17

9、5.121.0 302.481.2 746.121.4 35821.6 111441.8 398002.0 1194002.10003,退出 B-H 窗口加入這個(gè)新的材料到當(dāng)?shù)夭牧蠋?kù)。然后分配這個(gè)材料給定子和轉(zhuǎn)子。 分配銅給coil和空氣給其他物體。退出材料管理。,邊界 & 電流源,在我們的例子里我們使用靜態(tài)磁場(chǎng)求解和我們有兩個(gè)源：永磁體和電流源。 這個(gè)永磁體我們已經(jīng)定義，現(xiàn)在我們來(lái)定義電流源。在圖象上拾取 A_phase 線圈。,或者點(diǎn)擊 Assign/Source/Solid 分配這個(gè)線圈的組一,使用這個(gè)圖標(biāo),個(gè)電流值。 這個(gè)值是100A。,或者使用菜單Edit/Select/Object

10、/By Clicking.,邊界 & 電流源,使用上述方法，給剩余的線圈分配屬性。使用正數(shù)或者負(fù)數(shù)來(lái)表示電流源的方向； 正數(shù)表示電流從屏幕流出，負(fù)數(shù)表示電流從屏幕進(jìn)入。根據(jù)不同的顏色和名字來(lái)各自分配。 因?yàn)槭侨?，所?B和C相將落后A相120和240度：,最后，分配一個(gè)0值給后臺(tái)區(qū)域。對(duì)于大多數(shù)電機(jī)這個(gè)位置的漏磁很小，所以這個(gè)也不是必須的。存盤和退出 boundary/sources manager.,A_phase = 100 A A_Return = -100 A B_Phase = -50 A B_Return = 50 A C_Phase = -50 A C_Return = 50

11、A,參數(shù)管理 扭矩,當(dāng)你想要求物體的受力和扭矩時(shí)，你必須選擇一些物體是旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)的。在我們這個(gè)例子里，我們將選擇轉(zhuǎn)子、軸和永磁體。首先點(diǎn)擊 Setup Executive Parameters/Torque,選擇旋轉(zhuǎn)的物體和點(diǎn)擊Include Selected Objects.,參數(shù)管理 矩陣,當(dāng)我們要計(jì)算一個(gè)物體的電感時(shí)，必須在邊界條件時(shí)讓它是電流源； 我們的例子里，包括 A_phase, A_return, B_phase, B_return, C_phase, and C_return線圈。Maxwell 計(jì)算的電感系數(shù)是整個(gè)A相 (A_phase 和 A_return) 你必須選擇A_phase和指定A_return是它回來(lái)的路徑。 Maxwell 知道把兩項(xiàng)團(tuán)體組成完整的A相。點(diǎn)擊Setup Executive Param