基于ANSOFT的永磁同步电机有限元分析.pdf

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1、·26·能源研究与管理2010(3)研究与探讨基于ANSOFT的永磁同步电机有限元分析王振，刘建国，王爱凤（南昌大学电气与自动化系南昌330031）摘要：采用ANSOFTMAXWELL软件建立了永磁同步电机模型，详细介绍在该模型下的建模方法，分析步骤与分析过程，并给出了瞬态电磁场有限元分析结果，并对结果进行了分析。关键词：永磁电机；ANSOFT；电磁场中图分类号：TM343文献标识码：B文章编号：1005－7676（2010）03-0026-02FiniteElementAnalysisofPermanentMa

2、gnetSynchronousMachineBasedonANSOFTWANGZhen，LIUJian-guo，WANGAi-feng(DepartmentofElectricalandAutomaticEngineeringNanchangUniversityNanchang330031China)Abstract:ThemodelofpermanentmagnetsynchronousmachineisbuiltonthebasisofANSOFTMAXWELL(ANSOFT).Themodelingmeth

3、od,analysisstepsandprocessesareintroducedindetail,respectively.FEAresultsoftransientelectromagneticfieldareanalyzed.Keywords:permanentmagnetmachine;ANSOFT;electromagneticfield学建模、2D有限元瞬态分析的具体步骤与过程，给引言出了分析后的电机参数曲线，并对结果进行了分析。随着计算机软件技术的发展，越来越多的CAE1永磁同步电机模型的建立软件被

4、应用于工业产品的研发中，在这些产品的设计开发过程中发挥着举足轻重的作用。在电气设备本文采用的永磁同步电机冲片尺寸及其相关技行业，ANSYS公司的ANSOFTMAXWELL软件作为术参数见表1。世界知名的商用低频电磁场有限元分析软件已经在表1电机相关尺寸与技术参数业界得到了广泛的应用（ANSOFT已被ANSYS公司定子内径/mm85收购）。定子外径/mm130ANSOFTMAXWELL基于麦克斯韦微分方程，定子槽数/个48采用有限元方法，将工程中的电磁场计算转变为矩气隙/mm0.4阵求解，具有操作界面友好，能够进行

5、分布式计算频率/HZ50和并行计算，求解准确性高等特点。本文详细介绍铁芯长度/mm145了利用MAXWELL12.2软件对永磁同步电机进行数永磁磁极数/对4投稿时间：2010-06-25作者简介：王振（1986—）男，南昌大学电机与电器专业研究生，研究方向永磁电机及其控制。研究与探讨能源研究与管理2010(3)·27·在确定好电机的冲片后，在操作界面上选择况选择极性。在完成了A相绕组的线圈电流激励定MAXWELL2D，开始进行电机模型的建立。在建模义后，右击工程管理栏中的Excitations选项，在弹过程中，需

6、要利用到模型绘制快捷按钮上的Draw出的菜单中选择AddWinding，将绕组名称设置为line，Drawcircle，Draw3pointarc，DuplicatealoneWindingA，Type项选择Current和Stranded(多股并line，Duplicatearoundaxis等命令。在绘制模型的过绕)，输入电流大小和并联支路数。然后通过Add程中需注意，由于MAXWELL是按照点线面来建模coils选项，选择属于A相的线圈，生成A相绕组。的，需要把某个封闭图形的线段连接起来组成一个依照上述方法

7、，建立B相和C相绕组激励。封闭面，这时需要用到布尔加法运算(Model-3运动与求解选项的确定er/Boolean/Unite)，然后再进行面域(Modeler/Sur-face/Coverlines)。此外，需注意的是：由于采用瞬态由于采用瞬态分析，需要设置运动选项，在模分析，需将运动部分与静止部分分离，所以需建立型窗口中选中Band面，右击项目管理器中Model下一个包含整个电机转子求解域的内层面域；还需要的MotionSetup/AssignBand选项，对运动类型，数建立一个Band模型，该模型用于将静止

8、物体与运动据信息，机械信息分别输入参数进行设置。物体分开。求解设定时，在项目管理器中选中Analysis/set-在建立好模型后，需要定义材料属性，并把材up1，在弹出的求解设置对话框中输入求解终止时料属性分配到相对应的面上去。选择Tools/Configure刻，求解步长，场信息保存设置等数据。Libraries进入材料库，定义并分配相关材料属性。此外，还需要对该模型进