Ansoft12在工程电磁场中的应用1

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1、Ansoft12在工程电磁场中的应用主讲人：杨菲Ansoft界面介绍图1Ansoft界面永磁同步电机静磁场分析问题描述三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体、转子铁心组成。电机定子内径、外径分别为110mm，174mm。极数4，定子槽数36。一、创建项目1.双击图标打开Ansoft软件。3.在项目管理窗口右击，选择Rename命令，输入PMSM-Magstatic，如图2所示。2.单击图标，进入2D求解域。图2项目文件重命名界面4.单击图标，在已知目录下保存文件，其文件名为PMSM-Magstatic，如图3所示。图3项目保存目录对话框二、构建几

2、何模型1.执行Modeler/Units命令，选择几何模型的单位为mm。2.建立电机的定子槽在屏幕下方的坐标对话框中分别输入线段的起末点位置坐标，其点坐标分别为（-1.25，55.0），（-1.25，56.3），（-2.5，57.0），（-4，74.3），生成电机半槽部分模型，如图4所示。图4电机半槽直线段模型3.选择已建立的线段，执行Edit/Duplicate/Mirror命令，在X轴上任取两点。4.执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以（0，74.3），（-4，74.3），（4，74.3）这三点完成定子槽底弧线部分模型的建立，如图5所示

3、。图5槽底弧线及定子槽模型图5.执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在Axis选择沿z轴复制，相隔10°，进行36次复制。如图6-7所示。图7复制后的定子槽图6定子槽复制对话框6.执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以（0，0）作为中心原点，将各个定子槽用圆弧连接。按Ctrl+A键选择所有物体，执行Modeler/Boolean/Unite命令，命名为“slot”。操作及模型如图8所示。图8布尔运算后生成电机定子槽7.绘制电机绕组，执行Draw/Line命令，分布输入（-2，57），（-3，74.3），执行E

4、dit/Duplicate/Mirror命令，然后执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以（0，74.3）作为中心原点，两侧点坐标分别为（-3，74.3），（3，74.3）绘制弧线，并将所有线段闭合连接，执行Modeler/Boolean/Unite命令。8.执行Modeler/Surface/CoverLines，生成一个面，并改名为“coil”，如图9所示。图9单个定子槽绕组模型9.执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在Axis选择沿z轴复制，相隔10°，进行36次复制。如图10所示。图10定子槽绕组模型1

5、0.创建电机定子冲片模型。执行Draw/Circle命令，原点为（0，0），半径为87mm，名字为“stator”。选择“slot”，利用Modeler/Surface/CoverLines生成面。11.选择“stator”和“slot”，执行Modeler/Boolean/Substract命令。得到定子模型，如图11所示。图11电机定子冲片模型12.创建永磁体。执行Draw/Line命令，分布输入（0，49），（0，54）。选择该直线，执行Draw/Sweep/AroundAxis命令，在“SweepAroundAxis”对话框中输入旋转角度为80°，

6、并改名为“Permant”。13.执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在Axis选择沿z轴复制，相隔90°，进行4次复制。如图12所示。图12永磁体模型14.创建电机转子冲片模型。执行Draw/Circle命令，原点为（0，0），半径为49mm和19mm的两个圆，名字分别为“rotor”和“rotor1”。15.选择“rotor”和“rotor1”，执行Modeler/Boolean/Substract命令，得到电机模型，如图13所示。16.利用图标建立求解区域。图13电机几何模型材料描述气隙的材料属性为空气绕组coil的

7、材料属性为铜定子铁心和转子的材料属性为DW465-50，一种电机常用非线性材料永磁体材料定义为P-Mag，并指定永磁磁极三、材料属性1.绕组coil的赋值方法选择所有coil，在工程状态栏中，点击Material，在“SelectDefinition”对话框中，选取“copper”，如图14所示。图14绕组属性赋值2.定子和转子的赋值方法与绕组的赋值相同。如图15-17所示。图15添加材料属性图图16添加材料库图17材料赋值若是需要一种新材料，可以通过输入其bh曲线进行赋值。如图18所示。图18BH曲线编辑器3.永磁体的赋值。进入材料管理器，单击Addma

8、terial按钮，在MaterialName中输入P-Mag。在矫