Ansof瞬态分析1-1

图15 磁力线分布图
八 求解及后处理
• 场图动态模拟观察 Maxwell 2D/Fields/Animate
八 求解及后处理
• 磁阻力矩 Maxwell 2D/Results/Create Transient Report/Rectangular Plot
Parameter:Moving1 Category:Torque Quantity:Torque
图8 绕组对话框
Number of parallel branches:1
五 激励源与边界条件定义及加载
右击“项目管理器”中 的“Excitations”中的 “Winding” 选择“Add Coils”，找到 属于A相的6个槽绕组。
图9 绕组对话框
五 激励源与边界条件定义及加载
• 加载边界条件 Edit/Select/Edit，选择平行于X轴的直线段 Maxwell 2D/Boundaries/Assign/Master
对于A相负的设置如下：
Name:NA（代表A相正） Number of Conductor:30 Polarity:Negative
五 激励源与边界条件定义及加载
右击“项目管理器”中 的“Excitations” 选择“Add Winding”
Name:Winding A Type:Current—Stranded Current:0
a
b
c 图11 运动条件设置
七 求解选项参数设定
• Maxwell 2D/Parameters/Assign/Force • Maxwell 2D/Parameters/Assign/Torque
（瞬态分析可不用设定力和力矩，在后处理中可以得到）
• 网格剖分设置 Maxwell 2D/Mesh Operations/Assign/On Selection (Inside Selection,Surface Approximation)
“Master Boundary”对话框 Name:Master1
五 激励源与边界条件定义及加载
选择平行于Y轴的直线段，执行 Maxwell 2D/Boundaries/Assign/Slave
Name:Slave1 Master Boundary:Master1 Relation:Bs=-Bm
图10 边界设置对话框
中心坐标00两端坐标3350335901390三创建电机几何模型drawline连线1坐标1301390连线2坐标335033590?创建转子内层面域drawarc中心坐标00两端坐标370两端坐标37037903790三创建电机几何模型drawline连线1坐标00370连线2坐标0903790?创建转子外层面域drawarc中心坐标00两端坐标6006090三创建电机几何模型drawline连线1坐标00600连线2坐标0906090?创建band面域?drawarc?中心坐标00?两端坐标372037290?drawline?连线1坐标003720?连线2坐标09037290三创建电机几何模型图6电机模型四材料定义及分配?outregioninregionvacuumband?coilcopper?statorm1924grotor?永磁体xg19696修改材料xg19696name
三 创建电机几何模型
• 创建转子内层面域 Draw/Arc
中心坐标 (0,0) 两端坐标 (37,0)，(37,90)
Draw/Line
连线1坐标 (0,0)，(37,0) 连线2坐标 (0,90)，(37,90)
三 创建电机几何模型
• 创建转子外层面域 Draw/Arc
中心坐标 (0,0) 两端坐标 (60,0)，(60,90)
• 绘制槽形
将直角坐标转为柱坐标 A(37.5,5.5898) C(38.0206,5.6159) E(39.1004,3.3935) G(47.3527,2.8971) 弧中心点坐标 (47.3527,7.5) B(37.5,9.4102) D(38.0206,9.3841) F(39.1004,11.6065) H(47.3527,12.1029)
• 保存文件 File/Save as
Name：BL
图1 求解类型
三 创建电机几何模型
• 设定电机轴向长度 Model/Set Model Depth
Model Depth:65mm Symetry Multiplier:4
a 电机轴向长度的设定 图2 电机参数设定
Байду номын сангаас
b 电机对称轴的设定
三 创建电机几何模型
七 求解选项参数设定
• • • • • 定子绕组 Length_Coil=2.8mm 定转子铁心 Length_Core=4.6mm 内层区 Length_In=4.6mm Band区 Length_Band=1mm 外层区 Length_Out=1mm
七 求解选项参数设定
• 求解设定
Maxwell 2D/Analysis Setup/Add Solution Setup
三 创建电机几何模型
• 绘制电机绕组
弧圆心点坐标 (42,7.5) (48,7.5) 半径：2.5mm 选择槽和绕组，执行
Edit/Duplicate/Around Axis
轴：Z 相隔角度：15 复制数：6
图3 电机槽形
图4 复制窗口
三 创建电机几何模型
• 创建定子冲片 Draw/Arc
内径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (37.5,0)，(37.5,90) 外径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (60,0)，(60,90)
图18 空载绕组磁链
图16 磁阻转矩
八 求解及后处理
• 空载反电势 Maxwell 2D/Results/Create Transient Report/Rectangular Plot
Parameter:Moving1 Category:Winding Quantity:Induced Voltage(Winding A) Induced Voltage(Winding B)
图5 电机定子部分
三 创建电机几何模型
• 创建永磁体模型 Draw/Arc
内径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (33.5,13.5)，(33.5,76.5) 外径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (37,13.5)，(37,76.5)
Draw/Line
连线1坐标 (33.5,13.5)，(37,13.5) 连线2坐标 (37,76.5)，(37,76.5)
图17 空载反电势波形
八 求解及后处理
• 空载绕组磁链 Maxwell 2D/Results/Create Transient Report/Rectangular Plot
Parameter:Moving1 Category:Winding Quantity:Flux Linkage(Winding A) Flux Linkage(Winding B)
Maxwell 2D/Fields/Fields/B/Mag_B
图13 磁密分布云图
八 求解及后处理
• 查看电机磁密矢量
选择模型，执行
Maxwell 2D/Fields/Fields/B/B_Vector
图14 磁密矢量分布图
八 求解及后处理
• 查看电机磁力线
选择模型，执行
Maxwell 2D/Fields/Fields/FluxLines
2D瞬态磁场分析-1
无刷直流电机空载电磁场分析
一 问题描述
• 已知条件
m=2 PN=0.55kW UN=220V p=2 Q1=24 nN=1500r/min 空载反电势 磁阻转矩 空载磁链
• 求 解
二 创建项目
• 定义分析类型 Maxwell 2D/Solution Type
Geometry Model:Cartesian XY Magnetic:Transient
图5 电机部分模型
三 创建电机几何模型
• 创建转子轭 Draw/Arc
内径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (13,0)，(13,90) 外径：中心坐标 (0,0) 两端坐标 (33.5,0)，(33.5,90)
Draw/Line
连线1坐标 (13,0)，(13,90) 连线2坐标 (33.5,0)，(33.5,90)
XG196/96
五 激励源与边界条件定义及加载
• 绕组分相 • 加载电流激励源，执行 Maxwell 2D/Excitations/Assign/Coil
图6 绕组分相图
图7 绕组对话框设置图
五 激励源与边界条件定义及加载
• 选择同一相的绕组，如图7所示，绕组对话 框设置
Name:PA（代表A相正） Number of Conductor:30 Polarity:Positive
图6 电机模型
四 材料定义及分配
• Out-region In-region Band • Coil • Stator M19-24G Rotor Vacuum
Copper
四 材料定义及分配
• 永磁体
修改材料XG196/96 Name：XG196/96-N 坐标类型：柱坐标 RComponent：1
五 激励源与边界条件定义及加载
• 选择外层区域圆弧线段 Maxwell 2D/Boundaries/Assign/Vector Potential
（施加磁通平行边界条件）
六 运动选项设置
• 选择Band，右击“项目管理器”中 “Model”的Motion Setup/Assign/Band
Type设置 Motion：Rotation Rotation：Positive Data设置 Initial：15 Mechamical设置 Angular Velocity：1500 r/min
Draw/Line
连线1坐标 (0,0)，(60,0) 连线2坐标 (0,90)，(60,90)
三 创建电机几何模型
• • • • • • • 创建Band面域 Draw/Arc 中心坐标 (0,0) 两端坐标 (37.2,0)，(37.2,90) Draw/Line 连线1坐标 (0,0)，(37.2,0) 连线2坐标 (0,90)，(37.2,90)
General设定： Name Setup1 Name：Setup1 Stop time:0.04s Time step:0.0002s Save Fields设定： Start:0 Stop:0.04s Step:0.001 Add to List
• 分析自检 Maxwell 2D/Validation check
Draw/Line
连线1坐标 (37.5,0)，(60,0) 连线2坐标 (37.5,90)，(60,90)
三 创建电机几何模型
• 生成定子面 Modeler/Boolean/Unite Modeler/Surface/Cover Lines Modeler/Boolean/Substract
Blank Parts:定子铁心 Tool Parts:槽及绕组
八 求解及后处理
• 求解 Maxwell 2D/Analysis all Maxwell 2D/Results/Solution data • 查看电机剖分模型
选择模型，执行
Maxwell 2D/Fields/Plot Mesh
图12 剖分模型示意图
八 求解及后处理
• 查看电机磁密云图
选择模型，执行