maxwell 永磁同步电机设计

Maxwell仿真永磁同步电机步骤

Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
首先就是建立一个RMxprt文件,选择电机类型为下图的
Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下面的参数输入即可
磁钢材料NTP264H要自己定义
Danper就是怎么出来的?要右键”Rotor’ ,选择Insert Danper,就可以了
所有参数输入完毕,现在要定义个求解设置,右键“Analysis”添加一个setup,
模型
绕组的连接如下
求解结果
一键导入到maxwell14 2D瞬态场里去分析即可,右键Analysis setup 的creat Maxwell design ,auto setup 要打勾
导入模型如图,就是1/4模型(导入整个模型的方法？加注fragnet 1)
因为就是1/4模型,所以要设置一个Symmetry Multiplier ,右键”model”,就可以瞧到,设置如下
电机在零负载转矩的起动:点击“model”的树,将其展开,双击Motion setup 作如下设置
为了得到,更好的仿真图像,设置一下仿真时间,双击Solve setup 作如下设置
以下就就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图,横轴的时间单位就是毫秒(ms)
做完了以上的仿真,再做一个电机在额定负载下的起动过程,把上面的文件复制一下,然后改
一下名称,结果如图然后双击负载的那个,改一个参数就可以,要改的参数,在motion setup里(上面有提到过的)将load Torque 设置成如下就可以,然后开始让电脑开始仿真(Analys all)
结果的图如下。

基于RMXPRT和MAXWELL的永磁同步电动机优化设计

在电机设计的初期，电机的几何尺寸、绕组
匝数和永磁体宽度等参数是无法准确给出的，需
由于永磁同步电动机以永磁体替代励磁绕组励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了集电环和电刷，提高了电动
要经过反复计算、多方案对比后才能将其主要尺寸定下，这就需要电机计算中对应于电机的参数分析和优化计算。
2 基于电磁场Maxwell优化计算
后平均气隙磁密、齿槽转矩和永磁体面积数值如
表2。
将选中的电机方案，利用A N S YS软件一键
表2 优化前后的性能参数对比
导入功能，导入到电磁MAXWELL进行分析，图2
优化前
优化后
为该方案的二维模型。分析后的结果，其气隙磁密波形、齿槽转矩波形，如图3和图4。
经过M A X W E L L后处理计算，永磁体面积
根据设置，计算机将自动对200个电机方案进行距和永磁体厚度作为优化变量，初始值变化范
计算，从中选择性能较好的方案。
围：
通过观察计算结果，选择每槽导体数为16，
0.6≤Pole Embrace≤0.9
铁心长度为 8 6 的计算方案为最佳方案。在该方
6.5≤Magnet Thickness≤9.5
不足等，使得优化设计较为困难[2][3]。
scheme was input into: electromagnetic ﬁeld ﬁnite element
本文利用A NSYS软件基于磁路法模块R M-
analysis software, MAXWELL, to be further optimized by genetic algorithm. The permanent magnet synchronous motor pole arc coefﬁcient, pole arc eccentricity and permanent magnet thickness were taken as the optimized variation while air-gap flux density, cogging torque and permanent magnet area were taken as the optimized target in this ge-

maxwell软件- 调速永磁同步电机

13调速永磁同步电机在用户已经掌握RMxprt 基本使用的前提下，我们将一些过程简化，以便介绍一些更高级的使用。

有关RMxprt 的详细介绍请参考第一部分的章节。

13.1基本原理调速永磁同步电机的转子转速是通过调节输入电压的频率来控制的。

与标准的直流无刷电机不同，这种电机不需要位置传感器。

永磁同步电机的转子上安装永磁体（有内转子与外转子之分），定子上嵌有多相电枢绕组，其极数与转子相同。

永磁同步电机既可用作发电机，也可用作电动机。

当电机工作在电动状态时，定子多相绕组可由正弦交流电源供电或由直流电源经DC/AC 变换来供电。

当电机工作在发电状态时，定子多相绕组为负载提供交流电源。

13.1.1 定子绕组正弦交流电源供电永磁同步电机分析方法与三相凸极同步电机相同，电机既可工作在发电状态也可工作在电动状态，通常采用频域矢量图来分析电机的特性。

电机发电状态矢量图如图13.1a ，电机电动状态矢量图如图13.1b 。

发电机b. 电动机图13.1 同步电机相量图图13.1中，R 1、X d 、X q 分别为定子电枢的电阻、d 轴同步电抗和q 轴同步电抗。

aq1q ad 1d X X X X X X +=+=(13.1)上式中，X 1为电枢绕组漏电抗，X ad 和X aq 分别为d 轴电枢反应电抗和q 轴电枢反应电抗。

以输入电压U 为参考矢量， I 滞后U 的角度为φ，称φ为功率因数角，则电流矢量为：ϕ-∠=I I(13.2)令I 滞后E 0的角度为ψ。

则可得d 轴和q 轴的电流为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=ψψcos sin I I I q d I (13.3)所以：qd 1I I -=tan ψ (13.4)13.1.1.1 发电机模型在图13.1a ，OM 所代表的矢量可表示为：)j j (aq 11X X R OM +++=I U (13.5)OM 所代表的矢量可用来确定E 0的位置。

令U 滞后E 0的角度为θ，对于发电机称θ为功角，则角度ψ为θϕψ+=(13.6)对于给定的功角θ，我们有；⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θθsin cos U U E I I X R R X 0q d q 11d (13.7)求得I d 和I q 为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθθθsin )cos (sin )cos (U X U E R U R U E X X X R 1I I d 0110q qd 21q d(17.8)功率角φ：θψϕ-=(13.9)输出电功率：ϕcos UI 3P 2=(13.10)输入机械功率：)(Fe Cua fw 21P P P P P +++= (13.11)式中P fw 、P Cua 、P Fe 分别为风摩损耗、电枢铜损和铁心损耗输入机械转矩：ω11P T =(13.12)ω为同步角速度rad/s13.1.1.2 电动机模型在图13.1， OM 所代表的矢量可表示为：)j j (aq 11X X R OM ++-=I U (13.5’)OM 所代表的矢量可用来确定E 0的位置。

maxwell电机设计实例

maxwell电机设计实例Maxwell电机是一种直流电机，通常用于低功率应用。

设计最重要的因素是电机的磁极对数、线圈的数目和绕组的布局。

下面介绍一个Maxwell电机的设计实例。

首先，我们需要定义一些参数：额定电压：12V额定电流：2A最大电流：4A转速范围：0~3000 RPM输出功率：40W接下来，我们选择磁极对数。

一个Maxwell电机的磁极对数通常是4，6或8。

在这个设计实例中，我们选择4个磁极对。

接着，我们需要确定线圈的数目和绕组的布局。

在这个实例中，我们选择双层、纵向绕组。

因此，我们需要两个绕组，并且每个绕组需要包含2个线圈。

然后，我们需要根据电压和最大电流计算每个线圈的电阻。

在这个实例中，额定电流是2A，因此我们将每个线圈的电阻定为3Ω。

接下来，我们需要确定永磁体的形状和尺寸。

在这个实例中，我们选择使用一个圆形永磁体，直径为30mm。

我们还需要将永磁体磁化，以便产生磁场。

这可以通过将永磁体暴露在强磁场中或将其加热并在强磁场中冷却来完成。

然后，我们需要确定转子的尺寸和形状。

在这个实例中，我们选择使用一个直径为20mm的圆形转子。

我们将转子上的线圈串联起来，以便当电流流过线圈时，磁场会相互作用，弯曲磁场线并旋转转子。

最后，我们可以使用有限元分析软件来模拟电机的行为，并对设计进行微调。

模拟结果将显示电机的输出功率、效率和扭矩特性，因此我们可以调整设计以满足我们的要求。

这是一个简单的Maxwell电机设计实例，它涵盖了电机设计的一些基本元素。

在实际应用中，我们需要更加仔细地考虑每个因素，并使用更复杂的工具来进行设计和分析。

同步电机永磁电机maxwell分析

三相同步电机分析1. 电流设置问题电流的幅值*sin(2*pi*频率*time+delta)电流极大值：电流有效值*sqrt(2)频率：f=p*n/60 p为转子级对数，即Pr2. 电压的初相位调整根据出来的A相电压调整其位置，对于电压半个周期相位为360/2/Pr，务必使A相的电压满足正弦波形3. 分析时长与步长的控制分析时长选择一到两个周期，周期的计算方法：T=1/f=p*n/60分析步长选择分析时长的1%-2%，此外，每隔一到十个记一次数4. 基于坐标变换的交流磁场磁通密度的调整(-Moving1.Position -初始相位 * PI/180) * 极对数 + PI注意前面要加个负号5. 空载情况下的三个校核要点电流要为零+A相电压从零开始起步+Flux_q=0(磁通变化后)Flux-d是沿磁极正向的磁场强度，Flux-q是垂直于磁场方向的磁场强度，正常情况下，垂直于磁场方向应该为06. 删除现有的结果7. 负载要将电流初相位delta改为零，然后给电流的大小赋值8. 气隙磁密分布情况使用气隙中间的圆线作为参考面，使用场计算器计算B在中心面上的径向与切向分量在result中添加曲线可以在此处更改对应的时间9. 对气隙磁密进行傅里叶分解首先要进行坐标变化，把横坐标变成1，并且注意要用标准单位可以用鼠标划分局部显示傅里叶结果的横坐标是谐波极对数（频率），纵坐标是谐波幅值10. 网格划分问题可以通过画圆圈线手动加密气隙网格密度，画圈之后，将coverlines删除，将自动保留线画完曲线之后再画网格，并通过plotmesh查看11. 矢量场向量曲面积分计算问题在指定的曲线上，当需要插入函数的时候，先将变量以及加减乘除运算符先加上，然后使用积分函数integ 函数，需要注意的是，此处为矢量的线积分，要注意公式的转换·1，一般，极坐标积分可以提出一个r 出来，即：()r f d θθ∫在线积分时就变成了：()l f d θ∫。

基于maxwell的轴向磁通永磁同步电机电磁设计

基于maxwell的轴向磁通永磁同步电机电磁设计Maxwell方程组是电磁学中的基本方程组，它描述了电磁场的本质和规律。

在电机设计中，Maxwell方程组也是不可或缺的工具。

本文将基于Maxwell方程组，探讨轴向磁通永磁同步电机的电磁设计。

轴向磁通永磁同步电机是一种新型的永磁同步电机，它的磁通方向与轴向一致。

相比于传统的永磁同步电机，轴向磁通永磁同步电机具有更高的功率密度和效率。

在电磁设计中，需要考虑电机的磁路和电路两个方面。

首先，考虑电机的磁路设计。

轴向磁通永磁同步电机的磁路由永磁体、定子铁心和转子铁心组成。

在设计磁路时，需要满足以下几个条件：1. 磁路应具有足够的磁导率，以保证磁通的传递和集中。

2. 磁路应具有足够的截面积，以承受电机的磁场和机械载荷。

3. 磁路应具有足够的稳定性，以避免磁通的泄漏和损失。

在满足以上条件的基础上，可以采用有限元分析等方法进行磁路设计。

有限元分析可以模拟电机的磁场分布和磁通密度，从而优化磁路结构和材料选择。

其次，考虑电机的电路设计。

轴向磁通永磁同步电机的电路由定子绕组、转子绕组和电源组成。

在设计电路时，需要满足以下几个条件：1. 定子绕组和转子绕组应具有足够的导体截面积和匝数，以承受电流和磁场的作用。

2. 定子绕组和转子绕组应具有足够的绝缘强度，以避免电气击穿和绝缘老化。

3. 电源应具有足够的电压和电流输出，以满足电机的工作要求。

在满足以上条件的基础上，可以采用电磁场分析等方法进行电路设计。

电磁场分析可以模拟电机的电流分布和电磁场分布，从而优化绕组结构和电源选择。

总之，轴向磁通永磁同步电机的电磁设计需要综合考虑磁路和电路两个方面。

在设计过程中，可以采用有限元分析和电磁场分析等方法，优化磁路结构、材料选择、绕组结构和电源选择，以实现电机的高效、高功率密度和高性能。

Maxwell仿真永磁同步电机步骤

Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
首先是建立一个RMxprt文件，选择电机类型为下图的
Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下面的参数输入即可
磁钢材料NTP264H要自己定义
Danper是怎么出来的?要右键”Rotor’ ,选择 Insert Danper，就可以了
所有参数输入完毕，现在要定义个求解设置，右键“Analysis”添加一个setup，
模型
绕组的连接如下
求解结果
一键导入到maxwell14 2D瞬态场里去分析即可，右键Analysis setup 的creat Maxwell design ，auto setup 要打勾
导入模型如图，是1/4模型（导入整个模型的方法？加注fragnet 1）
因为是1/4模型，所以要设置一个 Symmetry Multiplier ，右键”model”,就可以看到，
设置如下
电机在零负载转矩的起动：点击“model”的树，将其展开，双击Motion setup 作如下设置
为了得到，更好的仿真图像，设置一下仿真时间，双击Solve setup 作如下设置
以下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，横轴的时间单位是毫秒（ms）
做完了以上的仿真，再做一个电机在额定负载下的起动过程，把上面的文件复制一下，然
后改一下名称，结果如图然后双击负载的那个，改一个参数就可以，要改的参数，在motion setup里（上面有提到过的）将load Torque 设置成如下就可以，然后开始让电脑开始仿真（Analys all）
结果的图如下。

基于maxwell的永磁同步电机静磁场分析实例

基于maxwell的永磁同步电机静磁场分析实例4.2.1 问题描述三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。

电机定子内径、外径分别为74mm 和120mm，极数4，定子槽数24，电机为对称结构可以建立四分之一模型，为了使读者更加清晰的了解整个电机模型的建立情况，本例采用整域求解，问题求解电机的平均电磁转矩及场图分布。

该电机的模型示意图如图4-1 所示。

图4-1 4 极24 槽永磁电机结构示意图通过本问题的分析，读者可以学习掌握Maxwell 2D 基本几何模型建立方法，激励源加载、力及力矩参数的设置、永磁材料的定义及简单的场图处理。

Ansoft 软件进行有限元分析的基本步骤如下：1创建项目及定义分析类型2建立几何模型3定义及分配材料4定义及加载激励源和边界条件5求解参数设定6后处理4.2.2 创建项目Step1. 启动Ansoft 并建立新的项目文件假设用户计算机已经安装了Microsoft 公司的Windows 操作系统和Ansoft 公式的12 版本Maxwell2D/3D 电磁计算软件，用鼠标左键双击桌面上的Maxwell 12 图以启动Maxwell，启动后的Maxwell 12 其界面如图4-2 所示。

图4-2 Maxwell 12 启动初始界面执行File/New/命令，或者单击工具栏上按钮新建一个项目文件如图4-3 所示。

图4-3 添加新项目界面Step2. 重命名及保存项目文件在项目管理窗口中右键单击项目名称选择Rename 命令，输入PMSM-Magstatic 对项目文件进行重命名，如图4-4，单击工具栏上按钮保存此项目文件,在项目文件保存目录4中就会出现如PMSM-Magstatic.mxwl 项目文件，图4-5 所示。

图4-4 项目文件重命名界面图4-5 项目保存目录对话框Step3. 定义分析类型采用二维静磁场求解器对永磁同步电动机进行磁场分析，求解器选择步骤如下：执行Project/Insert Maxwell 2D Design 命令，或者单击工具栏上按钮建立maxwell2D 设计分析类型，如图4-6 所示。

Maxwell仿真永磁同步电机步骤

Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
首先是建立一个RMxprt文件，选择电机类型为下图的
Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下面的参数输入即可
磁钢材料NTP264H要自己定义
Danper是怎么出来的?要右键”Rotor’ ,选择Insert Danper，就可以了
所有参数输入完毕，现在要定义个求解设置，右键“Analysis”添加一个setup，
模型
绕组的连接如下
求解结果
一键导入到maxwell14 2D瞬态场里去分析即可，右键Analysis setup 的creat Maxwell design ，auto setup 要打勾
导入模型如图，是1/4模型（导入整个模型的方法？加注fragnet 1）
因为是1/4模型，所以要设置一个Symmetry Multiplier ，右键”model”,就可以看到，设置如
下
电机在零负载转矩的起动：点击“model”的树，将其展开，双击Motion setup 作如下设置
为了得到，更好的仿真图像，设置一下仿真时间，双击Solve setup 作如下设置
以下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，横轴的时间单位是毫秒（ms）
做完了以上的仿真，再做一个电机在额定负载下的起动过程，把上面的文件复制一下，然
后改一下名称，结果如图然后双击负载的那个，改一个参数就可以，要改的参数，在motion setup里（上面有提到过的）将load Torque 设置成如下就可以，然后开始让电脑开始仿真（Analys all）
结果的图如下。

Maxwell软件—永磁同步电机的分析

Maxwell软件—永磁同步电机的分析Ansoft Maxwell 简介•Ansoft公司的Maxwell 是一个功能强大、结果精确、易于使用的二维/三维电磁场有限元分析软件。

包括静电场、静磁场、时变电场，时变磁场，涡流场、瞬态场和温度场计算等，可以用来分析电机、传感器、变压器、永磁设备、激励器等电磁装置的静态、稳态、瞬态、正常工况和故障工况的特性。

Ansoft仿真步骤选择求解器类型电常数，磁导率等）设置激励源和边界条件Create the StatorCreate the RotorCreate the MagnetsCreate the WindingsSTATIC ANALYSISNo Load Study •Apply MeshOperationsApply Torque computationAdd an Analysis SetupTorque valueFull Load StudyApply Excitations•1500 A to PhaseA•-750 A to PhaseB•-750 A to PhaseC.Inductance computationAnalyseTorque valueDYNAMIC ANALYSISAssign MovementCreate Quick Report•The torque value is around 240 N.m. This value is compatible with measurement.•The peak torque for this motor is about 400 N.mFlux linkage versus TimeInduce Voltage versus Time。

maxwell软件- 自起动永磁同步电动机

11 自起动永磁同步电动机本章我们将简化RMxprt 一些基本介绍，以便介绍一些更高级的使用。

有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。

11.1基本理论同步电机定子绕组上输入三相正弦电压，在气隙中产生旋转磁场。

转子上的永久磁极力图与定子旋转磁场对齐，因而在转子上产生同步转矩。

起动时，转子上的阻尼绕组产生异步起动转矩，使其具有自起动能力。

自起动永磁同步电机的频域相量图如图11.1所示。

图 11.1 矢量图图11.1中，R 1、X d 、X q 分别为定子电枢的电阻、d 轴同步电抗和q 轴同步电抗。

aq1q ad 1d X X X X X X +=+=(11.1)上式中，X 1为电枢绕组漏电抗，X ad 和X ad 分别为d 轴电枢反应电抗和q 轴电枢反应电抗。

设力矩角为θ（相量E 0与相量U 的夹角），可导出⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-θθsin cos U E U I I X R R X 0q d q 11d (11.2)解得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡θθθθsin )cos (sin )cos (U X E U R U R E U X X X R 1I I d 0110q qd 21q d (11.3)设相量I 与相量E 0的夹角为ψ：qd1I I -=tan ψ (11.4)功率因数角φ（相量I 与相量U 的夹角）为：ψθϕ+=(11.5)输入电功率为：ϕcos UI 3P 1=(11.6)输出机械功率为：)(Fe Cu fw 12P P P P P ++-= (11.7)式中P fw , P Cu , 和P Fe 分别为风摩损耗、电枢铜损和铁心损耗输出机械转矩为：ω22P T =(11.8)式中ω为同步角速度rad/s ).电机效率为：%100P P 12⨯=η(11.9)电机的起动方式与感应电机相同，即借助于转子上的鼠笼绕组（在此称为阻尼绕组）产生起动力矩。

Maxwell-Intro_WS5.1_永磁同步电机

• 创建2D 和3D 模型
Note that every time a model is created, also the corresponding external circuit is automatically created
9
Maxwell 2D 设置检查
• 对于Mawell 2D/3D设计, 两者设置基本相同
– 铁耗设置
• Maxwell 2D Excitations Set Core Loss
• 铁耗设置中，激活
Stator 和 Rotor
– 涡流损耗设置
• Maxwell 2D Excitations Set Eddy Effects
• 检查无模型被选中
13
外电路检查
– 双击图示MaxCir1，进入电路编辑窗口
3-phase Inverter
Mast er
10
Maxwell 2D设置检查
– 在激励Excitations中双击绕组PhaseA, PhaseB , PhaseC ，查看激励源为外电路External，绕组为多股绕线式Stranded
– 选择相应绕组，图中对应高亮显示
11
Maxwell 2D设置检查
– 展开网格设置：Mesh operation
– 展开项目树，查看相应的设置图所示 – 双击MotionSetup1，查看初始转速设置1000 rpm, 转子初始位置角10 deg ，设置运动模式Rotation – 检查边界条件（Boundaries）: 在定子边设置VectorPotential1,另外两条边设置主从边界（Master and Slave） – 从边界Slave 设置Bs = -Bm
RMxprt suggests that 17.4 kW is the maximum power possible to be obtained with that machine

maxwell永磁无刷电机设计步骤

maxwell永磁无刷电机设计步骤1.首先确定所需的电机参数和性能要求。

First, determine the required motor parameters and performance requirements.2.进行磁路设计，确定合适的磁路结构和材料。

Proceed with the magnetic circuit design to determine the appropriate magnetic circuit structure and materials.3.计算电机的电磁特性，包括磁场分布和磁通量。

Calculate the motor's electromagnetic characteristics, including magnetic field distribution and magnetic flux.4.根据电磁特性设计转子和定子的结构和尺寸。

Design the structure and dimensions of the rotor and stator based on the electromagnetic characteristics.5.选择合适的永磁材料和磁钢，确保电机具有足够的磁场强度和磁通量密度。

Select appropriate permanent magnet materials and magnetic steel to ensure that the motor has sufficient magnetic field strength and flux density.6.进行绕组设计，确定绕组的匝数和布局。

Proceed with the winding design to determine the number of turns and layout of the windings.7.确定合适的磁轴位置和机械结构设计要求。

基于maxwell 2d的永磁辅助同步磁阻电机的参数化建模及分析

Key words: permanent magnet assisted synchronous reluctance motor ( PMASRM) ； structerr parameterization ； maximum torque per amperr (MTPA) ； field weakening control
行
[1]& 内对型电机的研究主
大高校，
大于1998 率
国内
介绍了永磁同步磁阻电机[1]; 工
大于 2014
对电大
用
PMASRM进行了有
并发
[2]；
大、大工大、大、大、
大、
工大
对
型电机的研究中& 电
有司对该
作者简介：魏&(1984—),男，工程师，研究方向为电励磁同步发电机及永磁同步电机设计与应用。孙德强(1976—),男，高级工程师，研究方向为永磁同步电机设计与应用。任延生(1972—),男，高级工程师，研究方向为同步电机设计与应用。
0引言
有同步磁阻电机转子通常设计成具有多层
空气磁障的结构。当同步磁阻电机的转子磁障中
SRM)。PMASRM结合了永磁同步电机
(PMSM)和同步磁阻电机的特点，
用磁
阻转矩和永磁转矩，具有功率高、效率高、体
、
优，用的永磁可以
与永磁电机的
&同时,
PMASRM拥有较低反电动势以及较宽的恒功区间的优 , 成比永磁电机 ,
用，
部设计单位和制造企业望而却步。
代计算机仿真软件为型电机的设计提供了
—种设计技术&
ANSYS Maxwell作为一款功能强大的有限元软件，可以通过场的方式完成几乎所有的电

基于maxwell的永磁同步电机静磁场分析实例

基于maxwell的永磁同步电机静磁场分析实例4.2.1 问题描述三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。

电机定子内径、外径分别为74mm 和120mm，极数4，定子槽数24，电机为对称结构可以建立四分之一模型，为了使读者更加清晰的了解整个电机模型的建立情况，本例采用整域求解，问题求解电机的平均电磁转矩及场图分布。

该电机的模型示意图如图4-1 所示。

图4-1 4 极24 槽永磁电机结构示意图通过本问题的分析，读者可以学习掌握Maxwell 2D 基本几何模型建立方法，激励源加载、力及力矩参数的设置、永磁材料的定义及简单的场图处理。

Ansoft 软件进行有限元分析的基本步骤如下：1创建项目及定义分析类型2建立几何模型3定义及分配材料4定义及加载激励源和边界条件5求解参数设定6后处理4.2.2 创建项目Step1. 启动Ansoft 并建立新的项目文件假设用户计算机已经安装了Microsoft 公司的Windows 操作系统和Ansoft 公式的12 版本Maxwell2D/3D 电磁计算软件，用鼠标左键双击桌面上的Maxwell 12 图以启动Maxwell，启动后的Maxwell 12 其界面如图4-2 所示。

图4-2 Maxwell 12 启动初始界面执行File/New/命令，或者单击工具栏上按钮新建一个项目文件如图4-3 所示。

图4-3 添加新项目界面Step2. 重命名及保存项目文件在项目管理窗口中右键单击项目名称选择Rename 命令，输入PMSM-Magstatic 对项目文件进行重命名，如图4-4，单击工具栏上按钮保存此项目文件,在项目文件保存目录4中就会出现如PMSM-Magstatic.mxwl 项目文件，图4-5 所示。

图4-4 项目文件重命名界面图4-5 项目保存目录对话框Step3. 定义分析类型采用二维静磁场求解器对永磁同步电动机进行磁场分析，求解器选择步骤如下：执行Project/Insert Maxwell 2D Design 命令，或者单击工具栏上按钮建立maxwell2D 设计分析类型，如图4-6 所示。

Maxwell仿真永磁同步电机步骤

Maxwell仿真永磁同步电机步骤Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
⾸先是建⽴⼀个RMxprt⽂件，选择电机类型为下图的Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下⾯的参数输⼊即可
磁钢材料NTP264H 要⾃⼰定义
Danper是怎么出来的要右键”Rotor’ ,选择 Insert Danper，就可以了
所有参数输⼊完毕，现在要定义个求解设置，右键“Analysis”添加⼀个setup，
模型
绕组的连接如下
求解结果
⼀键导⼊到maxwell14 2D瞬态场⾥去分析即可，右键Analysis setup 的creat Maxwell design ，auto setup 要打勾导⼊模型如图，是1/4模型（导⼊整个模型的⽅法加注fragnet 1）
因为是1/4模型，所以要设置⼀个 Symmetry Multiplier ，右键”model”,就可以看到，
设置如下
电机在零负载转矩的起动：点击“model”的树，将其展开，双击Motion setup 作如下设置
为了得到，更好的仿真图像，设置⼀下仿真时间，双击Solve setup 作如下设置
以下就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图，横轴的时间单位是毫秒（ms）。

基于Maxwell 2D自起动单相永磁同步电动机的设计分析

关键词：自起动；单相永磁同步电动机；Ｍａｘｗｅｌｌ２Ｄ；有限元分析ＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＬｉｎｅ — －ＳｔａｒｔＳｉｎｇｌｅ — －ＰｈａｓｅＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＭａｘｗｅｌｌ２Ｄ
Ａｎｓｏｆｔ／Ｍａｘｗｅｌ１２Ｄｓｉｍｕｌａｔｅｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｔｏｒ．ＥａｃｈｐｅｒｆｏｆｎａｉｎｃｅｉｎｄｅｘｉＳ
永磁同步电动机进行了电磁设计分析，并利用电磁场有限元分析软件Ａｎｓｏｔｆ／Ｍａｘｗｅｌｌ２Ｄ对电机的静态和动态性能进行仿真分析，仿真与测试得到的各项性能指标的误差都在一定范围内，验
证了模型仿真与分析的正确性。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｎｅ — ｓｔａｒｔ：ｓｉｎｇｌｅ — ｐｈａｓｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ：Ｍａｘｗｅｌｌ２Ｄ；ｆｉｎｉｔｅ
ｌ自起动单相永磁同步电动机的电磁设计
ＡｂｓｔｒａｃｔＵｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｅｓｉｇｎｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｏ