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1、ANSOFT软件在件在电机机设计中中应用教程用教程电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology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根本介绍实例电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagn
2、etic and Electronic Technology电机设计方法等效磁路法等效磁路法磁网络法磁网络法电磁场解析分析方法电磁场解析分析方法电磁场数值计算方法电磁场数值计算方法场路结合方法场路结合方法有限差分法有限差分法有限元法有限元法积分方程法积分方程法边界元法边界元法电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology二.ANSOFT软件介绍2.Maxwell 2d电场电场静磁场静磁
3、场涡流场涡流场瞬态场瞬态场温度场温度场求解涉及到运动和任意波形的电压，电流鼓励的设备，获得准确的预测性能特性。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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology二.ANSOFT软件介绍-RMxprtRMxprt感应电机同步电机电子换向电机机械换向电机电机模块电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Ins
4、titute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic TechnologyRMxprt界面电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic TechnologyRMxprt设置参数的根本操作电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electroma
5、gnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic TechnologyRMxprt1创立新工程电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic Technolo
6、gyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology2电路设置circuit超前触发角电角度超前触发角电角度触发脉冲宽度电角度触发脉冲宽度电角度半导体管压降半导体管压降二级管压降二级管压降电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology3定子设置stator定子铁心外径定子铁心外径定子铁心内径定子铁心内径铁心长度铁心长度叠压系数
7、叠压系数铁心材料铁心材料定子槽数定子槽数槽形选择槽形选择斜槽槽数斜槽槽数电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology定子槽和绕组设置电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technolo
8、gy4求解设置负载类型：恒转矩，恒功率等等负载类型：恒转矩，恒功率等等额定输出功率，额定电压，额定转速，工作温度额定输出功率，额定电压，额定转速，工作温度电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology5检查电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Ele
9、ctromagnetic and Electronic Technology6运算电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology7输出report电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Te
10、chnology电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology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，磁力线分布电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyIns
11、titute of Electromagnetic and Electronic Technology二.ANSOFT软件介绍-Maxwell 2d1建立模型4设定求解参数2指定材料属性 3建立边界条件和鼓励源 根本步骤5后处理电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology1建立新工程电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic a
12、nd Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology2建立模型1 1 1 1模型绘制命令项介绍模型绘制命令项介绍模型绘制命令项介绍模型绘制命令项介绍 File Eidt Reshape Boolean Arrange Object Model Window HelpFile Eidt Reshape Boolean Arrange Object Model Window Help2 2工具条工具条电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagneti
13、c and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology建模过程中本卷须知物体必须封闭。物体之间可以完全包含，不可以穿插。物体边的分段数不可太低。尽量防止过锋利的物体，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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Ele
14、ctronic Technology建模根本操作选择选择Model/Drawing PlaneModel/Drawing Plane命令，设置模型的绘制平面。命令，设置模型的绘制平面。选项中包括选项中包括XY PlaneXY Plane和和RZ Plane.RZ Plane.选择选择Model/Drawing SizeModel/Drawing Size重新定义模型区域的大小。重新定义模型区域的大小。选择选择Model/Drawing UnitsModel/Drawing Units来定义模型所用的单位。来定义模型所用的单位。创立模型。建议通过画直线和圆弧来完成场域边界的创立模型。建议通过画直
15、线和圆弧来完成场域边界的建立。建立。需要的时候，利用需要的时候，利用Edit,ReshapeEdit,Reshape和和ArrangeArrange菜单命令修菜单命令修改你所建立的模型。改你所建立的模型。保存所建立的模型，退出模型绘制面板。保存所建立的模型，退出模型绘制面板。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology绕组本卷须知连接要正确。尽量用不同颜色标明。同相分组。电磁与电子技
16、术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology3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
17、体做法为：选择要排除的物体，点击Exclude。可Include来恢复物体。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 第一种：默认边界条件 1自然边界条件跨越物体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，强制磁场垂直外表。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
18、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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 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，方向一样。减小模型尺寸，节省计算资源。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Ins
19、titute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 静态场鼓励源为电流源静态场鼓励源为电流源电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 暂态场鼓励源为电流源，电压源以及外接电路。暂
20、态场鼓励源为电流源，电压源以及外接电路。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 电流源设置电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology电压源设置
21、4设定边界条件及鼓励源 电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 外电路中设置鼓励源电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓
22、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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology4设定边界条件及鼓励源 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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitu
23、te of Electromagnetic and Electronic Technology5求解设置静磁场暂态磁场电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology剖分气隙中重点剖分。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagneti
24、c and Electronic Technology运动参数设置电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology求解电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology后处理静态场静
25、态场电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology后处理暂态场暂态场电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology定位转矩电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Instit
26、ute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology空载反电势波形电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology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。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Insti
27、tute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology磁链电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology后处理磁通分布电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Elect
28、ronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology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。异样点。电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology齿和轭的磁密电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology齿磁密电磁与电子技术研究所电磁与电子技术研究所 Institute of Electromagnetic and Electronic TechnologyInstitute of Electromagnetic and Electronic Technology轭磁密