基于ANSYS的电梯驱动用永磁同步电机磁场有限元分析
基于ANSYS二次开发的永磁同步发电机电磁场分析
研究与开发基于A N SY S二次开发的永磁同步发电机电磁场分析王丽华(南昌大学，南昌330031)摘要本文应用A N SY S提供的A PD L语言编程，设计可视化界面，通过主程序调用模块化子程序，利用do循环语句实现电机自动旋转．剖分、加载荷及求解等过程，方便快捷，同时对电磁场计算结果进行后处理，得出永磁同步发动机的绕组磁链、端电压大小及波形．分析结果有助于对电机进行性能分析及优化设计。
关键词：A PD L；永磁同步发电机；齿磁通；绕组电压T he El ect r om agnet i c Fi el d A nal ysi s of Pe r m a nent M agnet Synchr onousG ener at or B ased on A N SY S Secondar y D evel opm e ntW ang Li h ua(N anchang U ni v er s i t y，N anch ang330031)A bs t r act Th i s pap er com pi l es pr ogr am s by t he A P D L l ang uage of A N SY S s of t w a r e，de si gnsvi si bl e i nt er f ac e，cal l bl ocked s ubpr o gr am by m ai n pr og r am and r e al i z e t he w hol e process of t he el e ct r i c al m a c hi ne’S a ut o—r ot at e，a ut o-m es h，a ut o-l oad and SO on，w hi ch iS con veni ent and ef f i c i ent．A t t he s am e t i m e，t he val ue and w a ve f or m of w i ndi ng m agnet i c f l u x l i nka ge and vol t a ge ar e obt ai ned by dea l i ng w i t h t he ca l c ul at i on r esu l t of t he el ect rom ag net i c f i el d．T he r e sul t s of s i m ul at i on is he l pful t o anal yze and des i gn per m a nent m ag net el e ct r i c al m a chi ne．K ey w or ds：A P D L『；P M Synchr onous G enerat or．t o ot h m agn et f l ux：w i ndi ng vol t a ge1引言对于一个简单模型来说，采用G U I(人机交互)操作方式可以很便捷地完成分析。
基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析解读
基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析发表时间：2007-9-11 作者: 黄劭刚夏永洪张景明来源: 万方数据关键字: APDL语言同步发电机电磁场有限元介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发，将该软件应用于同步发电机空载磁场分析中，在电机的电磁场计算中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能，使用、修改方便，并且计算速度快。
通过对电磁场计算结果的后处理，得出了同步发电机的旋转磁场波形和电压波形。
样机测试结果验证了分析结果的正确。
1 前言ANSYS软件是一个功能强大、灵活的，融结构、热、流体、电磁、声学于一体的大型通用有限元分析软件。
广泛用于核工业、石油化工、航空航天、机械制造、土木工程等一般工业及科学研究领域的设计分析。
在实际的电机电磁场分析中，电机的转子磁极形状、定子齿槽形状、气隙大小以及铁磁材料均已确定，但是当转子相对十定子齿槽的位置不同时一，其计算结果也不相同。
为了分析电机电磁场问题，若把定、转子相对位置固定不变进行求解，再对电磁场计算结果进行傅立叶级数分解来计算电机绕组的电势则误差太大。
为此，需要对定、转子不同位置时一分别进行计算，然后通过电磁场的计算结果求出电机何个定子齿部磁通随转角变化的关系，然后根据磁通的变化率求出电机基波绕组的电势。
ANSYS软件是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一，应用ANSYS软件来分析电机电磁场是非常有效的。
但是当采用ANSYS软件的图形用户界面( GUI)操作方式时，每次定、转子之间的旋转、网格剖分、施加载荷进行求解、查看计算结果等都需要人工进行重复操作，使用起来非常繁琐，并且效率低。
为此，木文采用ANSYS软件的APDL语言编写的软件对同步发电机的空载磁场进行研究，实现了电机定、转子之间的自动旋转，自动网格剖分，自动施加载荷以及自动求解的功能。
整个电磁场分析过程无需人工进行干预，使用方便，便于修改，并且大大提高了计算速度。
谢丹!!梅顺齐!基于ANSYS软件的磁力驱动机构的磁场分析
[研究・设计]收稿日期:2009202225;修回日期:2009203203基金项目:国家自然科学基金资助项目(50775165)作者简介:谢丹(1983-),女,湖北荆州人,武汉科技学院机电工程学院硕士研究生,主要研究方向为机电一体化,磁力机械。
基于AN SYS 软件的磁力驱动机构的磁场分析谢 丹,梅顺齐 (武汉科技学院机电工程学院,湖北武汉 430073) 摘 要:磁力驱动机构实现了转矩的无接触传递,是一种新型绿色驱动机构。
其磁场的分布计算是此类机构分析设计的基础。
本文针对高速轴向磁力驱动机构,借助ANSYS 有限元法分析软件,对其磁场分布进行了研究,得出不同节点的磁场强度值,为该机构的设计提供了依据。
关 键 词:磁场;有限元分析;磁力驱动机构中图分类号:O441.4 文献标志码:A 文章编号:100522895(2009)0520042204Ana lysis of the M agneti c F i eld D r i v i n g by M agneti c M echan is m w ith ANS Y S SoftwareX I E Dan,ME I Shun 2qi(Depart m ent of Mechanical and Electr onic Engineering,W uhan University of Science and Engineering,W uhan 430073,China )Abstract:Magnetic drive mechanis m is a kind of trans m issi on mechanis m that can trans m it t orque without contact,and it ’s a ne w kind of green drive mechanis m.The nu merati on of the magnetic field is generally the basic devise of the Magnetic drive mechanis m.Focusing on the high 2speed axial m agnetic drive m echanis m ,the paper studied its m agneticdistribution w ith AN S YS F in ite E le m en t A nalysis soft w are and obta ined the value of M agnetic field for different nodes,thus provide the basic infor m a tion for structure design .Key words:magnetic field;finite ele ment analysis;magnetic drive mechanis m 0 引言磁力驱动机构亦称磁力传动机构、磁力联轴器,是一种磁学与机械工程相结合的新型驱动机构,也是近年来动力传递方式及密封技术领域取得的重要成果[1]。
基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统共3篇
基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统共3篇基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统1基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统随着城市化进程的不断加快，电梯作为建筑物中不可或缺的一部分，正越来越广泛地应用于现代建筑中。
由于电梯的安全性和可靠性至关重要，因此在设计和制造电梯时需要进行多种分析和测试。
在这个背景下，电梯参数化有限元分析系统应运而生。
ANSYS是一家专注于工程仿真软件的公司，其提供的有限元分析软件ANSYS是业内公认的最为完善和全面的有限元分析软件之一。
然而，对于电梯行业的专业人士来说，单纯使用ANSYS软件进行电梯分析是不够的。
因此，一些企业在ANSYS软件的基础上进行二次开发，开发出适用于电梯行业特点和需求的软件，即电梯参数化有限元分析系统。
电梯参数化有限元分析系统具有以下特点：1. 参数化建模通过参数化建模，将电梯的各个部件及其相关参数（比如尺寸、材质等）进行抽象和标准化，使得电梯的建模过程更为快速和精确。
此外，在电梯设计中进行参数化建模，还可以方便地进行设计变更和优化。
2. 各个部件的分析模块基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统包含各个部件的分析模块，比如悬挂系统分析模块、导轨系统分析模块等，这些模块可以独立使用，也可以联合使用，以进行电梯各个部件的有限元分析和强度计算。
3. 多场耦合分析电梯在运行过程中需要同时考虑多个因素，比如机械力学、热学、力学等等。
因此，在电梯参数化有限元分析系统中，需要进行多场耦合分析，以保证电梯的完整性和可靠性。
4. 可视化展示电梯参数化有限元分析系统的另一个特点是可视化展示。
通过动画演示、图表展示等多种方式，进行电梯的各种分析和计算结果的展示。
这样，对于电梯设计人员来说，可以更为直观地了解分析结果以及评估设计的可行性。
电梯参数化有限元分析系统是电梯制造企业必备的分析工具，也是电梯设计人员进行设计和改进时的重要帮助。
Ansoft 有限元分析软件对永磁同步发电机进行磁场分析
一、概述此文档介绍了利用Ansoft Maxwell2D 11.0电磁场有限元分析软件对永磁同步发电机进行磁场分析的方法，读者应先了解Ansoft软件的基本使用方法后阅读本文，Ansoft软件的基本使用方法可参阅《Ansoft工程电磁场有限元分析》（刘国强著，电子工业出版社）。
永磁同步发电机磁场分析的基本流程见图1。
图1 磁场分析的基本流程二、求解空载磁场1.绘制有限元模型（Define Model）Ansoft Maxwell2D 有限元建模的方法主要有三种，一是直接在Maxwell2D 中绘制，选择Define Model-Draw Model 进入后在软件提供的绘图界面上绘制电机模型。
二是利用Ansoft RMXpert导入，点开Maxwell 11 3D的界面，选择Project-Insert RMxpert Design，然后逐项输入电机各项数据。
输入完各项数据后，点击RMxpert-Analyze all，求解电机模型。
求解完成后，点击RMxpert-Analysis Setup-Export-Maxwell 2D Project，生成一个Maxwell 2D模型。
在弹出的对话框中，Project Name中填写模型的名字，Location填写模型存放的路径。
三是用AutoCAD绘制后导入。
将绘制后的AutoCAD图形存成*.dxf格式，在Ansoft Maxwell2D 绘图界面中点击File-Import，选中*.dxf文件在出现的设置转换参数对话框中，将Number of segments for poligonalization of a circle 和Number of segments between control points of a spline 后的数量设置得大一点，点击ok，将AutoCAD图形转换为Maxwell 2D模型图形*.sm2。
界面后选择File-Open, 打开转换好的图形。
基于ANSYS的永磁同步电机设计分析软件
A Software for D esign and Ana lysis of PM SM Based on ANSY S
fo rm ation ); 函数的各参数 含义在 MSDN 中都有详 细的
介绍, 在这里, 仅介绍一下本文用到的几个最主要 的参 数。第 一个 参 数 lpApplicat ionN ame 是 AN2 SYS的文件路径名。在上文中, 通过对注册表的 读取, 已经获取了 ANSYS的安装路径。第二个参 数 lpCommandLine 是运 行 ANSYS 所需 的 参 数。 第九个参数 lpStartInfo是一个指向 STARTUP INFO 结构的变量。当 W indows创建新进程时, 它将使 用该结构的有关成员。大多数应用程序将要求生 成的应用程序仅仅使用默认值, 至少应该将该结 构中的 所有成 员初始 化为零, 然 后将 cb ( cb 为 STARTUP INFO结构成员 )设置为该结构的大小。 STARTUP INFO 结 构 的 其 他 具 体 成 员 参 见 VC+ + 6. 0帮 助系 统 MSDN。第 十个 参数 lpPro2
图 2 ANSYS软件批处理运行流程图
图 1 VC调用 ANSYS程序设计结构流程图
前处理参数输入主要功能是负责输入诸如电 机转子内外径、定子内 外径、气隙长 度、槽型、槽 数、槽的尺寸; 然后软件采用文档读写的方式, 将 前处理输入的参数值直接插入到用于 ANSYS 计 算的 APDL 文件, 生成一个 APDL语言的文本文 档并保存该文档。当输入的参数改变时, 即可改 变 APDL文件中的参数值, 从而改变 ANSYS建立 的模型。生成的 APDL 文件遵循 ANSYS 的参数 化设计语言规范, 而且该 APDL文件可以由用户 指定目录存储, 因此也可以将该 APDL文件存储 到软盘或其他移动设备上, 供其他 ANSYS 系统使 用。由于该 APDL文件是本软件与 ANSYS 之间 交互的中间参数文件, 因此需要保存该文件的路 径供调用 ANSYS时使用。
基于ANSYS的新型永磁同步电机优化设计
Ｍａ印ｅｔ８［Ｊ］．Ｎｕｃｌｅ盯Ｉｍ叽ｍｅｎ协∞ｄ
ＭｅｔＩＩｏｄ８，１９８１，
１８７：１０９－１１７．
６７２ ３７．０６７ ｌｌ Ｉ．２０Ｉｌ ８５．３３５２５９．４６９３３３．６０３
［３］
Ｋ．Ｈａｌｂａｃｈ．Ｐｅ巾ｌｒｈ鲥∞Ｅ微嵋ｉＩＩ
２１３－２１５．
ｓ叼ｍｎｔｅｄ ｍ啪Ｅａｒｔｈｃｏｂａｌｔ
通永磁电机的电磁分析方法已经满足不了它的要
求，其设计必须和有限元分析紧密结合起来。其
有限元分析步骤如图４。
转子模型建立
式中，Ｍ＝肌ｏｓ（加）；帆＝±肘ｓｉｎ（加）；口，为径
向单位矢量；‰为切向单位矢量；ｐ为任何一点离 开极轴的角度；Ｐ为电机的极对数；“＋”外转子时
槽形建立
使用，“一”内转子时使用。
如果把每极永磁体均分为厅个无穷小、宽度为 △９的永磁体系列，取这些永磁体系列的径向分解
Ｍｅｔｈｏｄ８，１９８２，１９８：
气隙磁场跨度，ｍｍ
Ｍａ印ｅｔ８［Ｊ］．ＮｕｃｌｅⅡＩｍ呐ｍ吣∞ｄ
图１１艿＝５咖时气隙磁场
［４］
张好明．Ｈａｌｂ”ｈ永磁电动机的计算机辅助设计［Ｄ］．南京 航空航天大学。２００４．
从上述有限元分析中可以看出，在固定永磁 体体积的前提下，通过调节非铁心材料的宽度， 就可以自由调节气隙磁场磁密的大小。不断改变 非铁心材料的宽度，采集其相应的气隙磁密，得
永磁体模型建立
工
网格剖分 磁场分析
值，则这些分解值叠加后可以组成一个正弦磁场。
此磁极磁场不仅有利于减少电机的磁场谐波，提 高电机的转矩性能，而且对于定转子来说不再需 要其它措施来减少谐波，有利于电机的加工。 （２）气隙磁通密度大 在一般永磁电机中，永磁材料都是离散分布， 如果集中各永磁体并插入一系列有规则的永磁体 而形成环面分布的话，便得到了Ｈａｌｂａｃｈ阵列，模 型如图２。图３是利用Ａｎｓｙｓ有限元分析软件得到 的磁场分布图。
基于ANSYS软件的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析
基于ANSYS软件的稀土永磁无刷直流电机的电磁场分析近年来，由于稀土永磁无刷直流电机具有效率高、转矩低、低压低转速性能好、调速范围广、噪声小、抗干扰能力强、体积小等优点，在国防、工农业生产和日常生活等许多方面获得了越来越广泛的应用。
因此受到了越来越多人的亲睐。
电磁性能是电机设计的重要指标，故研究其磁场的分布具有重要的意义。
和其它的许多励磁的直流电机不同的是，稀土永磁无刷直流电机采用了永磁体作为励磁源，故电机内部电磁场的分布较为复杂，采用传统等效磁路方法分析会遇到周期长，成本高，且会带来比较大误差的困难，而本文采用有限元数值分析的方法来对电机进行分析，很好的解决了上述的困难。
ANSYS14.5是一种在工程上广泛使用的有限元分析软件，本文首利用它提供的GUI命令和命令流（APDL语言）结合起来建立了稀土永磁无刷直流电机的模型，然后经过了前处理阶段、分析计算阶段和后处理阶段，最后分析了其二维的静态磁场，得到了与空载和负载相对应的磁场分布、磁场强度分布、磁流密度分布、电磁力分布。
结果都非常直观明了，计算精度高，而且整个设计周期短，为稀土无刷直流电机的设计分析提供了很好的思路，具有一定的参考意义。
关键词：稀土永磁无刷直流电机,有限元法,ANSYS,电磁场分析、第一章绪论1.1 稀土永磁无刷直流电机产生的背景20 世纪以来，随着全球汽车工业的发展，对石油资源的需求、对生态环境的影响变得越来越大，在这种背景下，各种各样的电动汽车脱颖而出[1]·有刷直流电动机有刷直流电动机拥有良好的启动和调速性能，但其存在换向器和电刷，导致换向火花、电磁干扰、可靠性差、造价高等一系列问题。
·异步电机异步电机结构简单、运行可靠、价格便宜，但其调速和启动性能不佳。
·同步电机同步电机具有良好的运动性能，但其启动性能不佳。
·上世纪三十年代有人提出了用电子换相取代机械换相无刷直流电动机的概念，但当时尚无理想的电子换相器件。
基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统
基于ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统作者：郑顺源来源：《科学与财富》2016年第19期摘要：电梯是人们工作和生活中常用的运输工具，其高效、安全和可靠性也越来越受到人们的重视。
在电梯整个安全体系中，结构性安全是最基本、最核心的。
为提高电梯生产效率和质量，许多生产厂家，已经将电梯结构的有限元分析引入到设计之中。
本文从ANSYS二次开发入手，探讨开发电梯参数化有限元分析系统的途径和方法，以供参考。
关键词：ANSYS；二次开发；电梯；参数化；有限元随着计算机技术的飞速发展和有限元理论的日趋成熟，计算机辅助技术（CAE）也获得了重大进展，一大批优秀的CAE软件应运而生。
其中，ANSYS以其强大的前后处理功能和友好的操作界面，在各领域得到了广泛的应用。
作为一款通用型有限元分析软件， ANSYS能进行温度场、应力场、电磁场和流场的分析。
也正因为其通用性，使其对不同行业的针对性不强，这给专业分析人员造成一定的障碍。
因此，结合行业特点，利用ANSYS二次开发工具，开发适用于用户的参数化模块，充分体现专业化、客户化、便捷化已经成为一种趋势。
有限元法在电梯设计中的应用，使电梯结构分析又上升到了新的台阶。
利用ANSYS二次开发的电梯参数化有限元分析系统，只要输入电梯的设计参数和分析参数，经过系统进行前后处理之后，就可以得到想要的结果，极大的提高了设计效率和质量。
一、有限元法及ANSYS二次开发有限元法就是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形条件综合求解。
由于单元的数目和节点的数目都是有限的，所以称为有限元法。
[1]这种方法灵活性大，只要改变单元数目，就可以使解的精确度与真实情况无限接近。
基于有限元方法的CAE系统，其核心思想是结构的离散化。
应用CAE软件对工程或产品进行性能分析和模拟时，一般要经历三个过程：前处理，即对工程或产品进行建模，建立合理的有限元分析模型；有限元分析，即对有限元模型进行有限元单元特性分析、单元组装、系统求解和结果生成；后处理，即根据工程或产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。
基于ANSOFT的永磁同步电机有限元分析
永磁磁极数 ／ 对
４
投稿时 间 ：２ １—６ ２ ００ ０ —５ 作者简 介 ：王振 （ ８一 ）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 。 １６ ９
研究与探讨
能 源研 究 与 管 理 ２ １（ ） ０ ０ ３
・ ７・ ２
在 确 定 好 电机 的 冲 片 后 ，在 操 作 界 面 上 选 择 ＭＡ ＷＥ Ｌ２ Ｘ Ｌ Ｄ，开始 进行 电机模 型 的 建立 。在 建模 过 程 中 ，需 要 利 用 到模 型 绘 制 快 捷 按 钮 上 的 Ｄａ ｒｗ
．
ｏ ｎ ＡＮＳ ＦＴ Ｏ
Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｅ ｈ ｎ， Ｌ Ｕ Ｊａ — ｕ ， Ｗ ＡＮＧ Ａｉ ￣ｎ Ｉ ｉｎ ｇ ｏ － ｇ
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基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析
基于ANSYS软件的电机电磁场有限元分析
黄劭刚;夏永洪;张景明
【期刊名称】《微特电机》
【年(卷),期】2004(32)5
【摘要】介绍了应用ANSYS自带的APDL编程语言进行软件开发,将该软件应用于同步发电机空载磁场分析中,在电机的电磁场计算中实现了电机的自动旋转、自动施加载荷的功能,使用、修改方便,并且计算速度快.通过对电磁场计算结果的后处理,得出了同步发电机的旋转磁场波形和电压波形.样机测试结果验证了分析结果的正确.
【总页数】3页(P12-14)
【作者】黄劭刚;夏永洪;张景明
【作者单位】南昌大学,江西南昌,330029;南昌大学,江西南昌,330029;南昌大学,江西南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】TM341
【相关文献】
1.基于ANSYS软件的多相无刷直流电机有限元分析 [J], 让余奇;熊浩;向东
2.基于APDL的永磁同步电机电磁场有限元分析方法 [J], 王博;刘明基;郭韩金;高玉颖
3.基于ANSYS的稀土永磁无刷直流电机的电磁场有限元分析 [J], 杰静;李晓竹
4.基于ANSYS软件的磁浮列车直线感应电机的电磁场及电磁力分析 [J], 魏凯
5.基于Ansoft大功率牵引电机电磁场有限元分析 [J], 刘继午
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基于ANSYS的新型结构永磁直线同步电机力性能研究
２ ２年 ２ 月 ０１
机
电
工
程
Ｖｏ ．２ ｏ２ １ ９ Ｎ ． Ｆｂ ０ ２ ｅ ．２ １
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｃ ａ ｉａ ｏ ｒ ａ ｆ Ｍｅ ｈ ｎｃｌ＆ Ｅｌｃｒ ａ ｎ ｉｅ ｒｎ ｅ ｔ ｃ ｌＥ ｇｎ ｅ ｇ ｉ ｉ
基于 Ａ Ｓ Ｓ的新型结构 ＮＹ 永磁直线 同步 电机力性能研究
ｔｅ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｈ ｅ ａ ｅ ｔｍａ ｎ ｔ ｉｅ ｒｓｎ ｈｏ ｏ ｓｍｏｏ （ ＭＬ Ｍ）ｓｒｃｕ ｅ ａ ｎ ｗ ｓｒｃｕｅ ｏ ｔｒｍｏ ｅ ｓｂ ｉ ｏ ｈ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｆｔｅｐ ｒ ｎ ｎ ｇ ｅｉ ｌ ａ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｔｒ Ｐ Ｓ ｉ ｃ ｍ ｃ ｎ ｔｕ ｔｒ ． ｅ ｔ ｔｒ ｆｍｏｏ ｖ ｒｗａ ｕｌ ｔ ｕ ｔ
式中：
置。
动 子 的 长 度 ，一 整 数 ， 七
距 ，～ 动 子 位
端 边力 的展 开Ｆ ｕｉ 为 ． ｏ ｒ ｒ ５ ｅ ：
（ ＋ （ ｉ ） ｎ
ｎ１ ＝ 丁
ｎ ｎｔ ｃ —ａ 。 ２ ）
—
的两个峰值 ， 峰值相距３ ｍ， ６ ｍ 即极距．也就是动子端 ｒ ， 部在每 次进 出磁极 对应 的磁 场空 间时 ，都会 产 生非 常 大 幅度 的推力 波动 ， 可见 在普 通结 构上 ， 这种 推 力波 动
１ 线 圈 ；一 永磁 体 ；～ 凸铁 ；＿ 动子 叠 片 一 ２ ３ ４
ｊ ｅ
ｎ ＝ｌ
ｕ七 ２ ｅ ｌ ；ｕ 谨 ｌ １ ｌ
ｓ ｉ ｎ
下
电机永磁体采用高性能钕铁硼材料 ， 磁化方 向为
法 向 ， 感 应矫 顽 磁 力 为Ｈ ＝ ９ Ａｍ； 其 ８５ｋ ／ 电机 为 １槽 单 ８
基于ANSYS的永磁同步电机的设计与仿真
侯 鹏 1>2 ，周 国 鹏 2 ，万 仁 卓 1 ，周 芳 2 ，周 智 2
( 1 . 武 汉 纺 织 大 学 电 子 与 电 气 工 程 学 院 ，湖 北 武 汉 430200; 2 . 湖 北 科 技 学 院 工 程 技 术 研 究 院 ，湖 北 咸 宁 437100)
摘 要 ：为 了 简 化 研 发 永 磁 电 动 机 的 设 计 周 期 ，本 文 提 出 了 一 种 基 于 Ansys Maxwell软 件 RMxprt电
态 运 行 有 限 元 计 算 与 分 析 ，验 证 了 电 磁 设 计 的 合 理 性 ，同 时 比 较 了 基 于 磁 路 法 RMxprt的 计 算 和
Maxwell2D有 限 元 分 析 相 结 合 的 电 机 设 计 过 程 Q结 果 表 明 ，有 限 元 分 析 法 的 精 度 优 于 磁 路 法 ，该 分
元 法 对 单 相 永 磁 同 步 电 机 进 行 了 仿 真 研 究 。在国 外 ，LiP〇等在文献[5]中应用场路耦合有限元法仿真 了 永 磁 同 步 电 机 的 稳 态 运 行 性 能 ，Gieras等在文
献 [6]中用有限元法计算了同步电动机的参数和性 能 ，文中参数仿真能真实地反映负载时磁场的饱和 程度。总 之 ，国内外学者对各种电机电磁场性能仿 真 分 析 取 得 了 一 些 成 果 ，很 明 显 利 用 有 限 元 法 分 析 电机磁场更精确，但利用有限元法分析各种电机模 型还有待完善。
本 文 将 采 用 有 限 元 法 对 永 磁 同 步 电 机 （PMSM) 内部电磁场进 行 数 值 计 算 与 仿 真 分 析 。首先基于 RMxprt模 块 建 立 永 磁 电 机 的 数 学 模 型 ，然 后 将 RMxprt模 块 生 成 的 几 何 模 型 导 入 Maxwell2D 模 块 ， 利 用 Maxwell2D 模 块 对 电 机 进 行 有 限 元 仿 真 与 分 析 ，验证电机设计的合理性，并为进一步优化打下 基础。
基于ANSYS的永磁直线同步电机的电磁仿真与分析
基于ANSYS的永磁直线同步电机的电磁仿真与分析金晓华【摘要】Analysis and calculation of electromagnetic fields are regarded as a central premise of electrical machinery design. This paper attempts to analyze the magnetic Helds of permanent magnet linear synchronous motor （PMLSM） by using ANASYS, a finite element analysis software tool. The simulation and analysis of the ANASYS provide distribution characteristics and law of electromagnetic fields of the inner side of PMLSM. And then force analysis of PMLSM is conducted by adopting Maxwell stress tensor method and virtual work method, aimed at providing a theoretical basis for impreving the force ripple of PMLSM.%电磁场分析计算是电机设计的重要前提，应用ANSYS有限元分析软件对一台永磁直线同步电机电磁场进行分析．通过ANSYS软件的仿真与分析，获得永磁直线同步电机内部电磁场分布特点和规律，再结合麦克斯韦应力张量法和虚功法对永磁直线同步电机进行推力分析，为改善永磁直线同步电机的推力波动提供重要的理论基础．【期刊名称】《南京工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(010)002【总页数】5页(P1-5)【关键词】永磁直线同步电机;ANSYS;有限元;推力波动【作者】金晓华【作者单位】南京工程学院电力工程学院,江苏南京211167【正文语种】中文【中图分类】TM359.4永磁直线同步电机是直接产生直线运动的电磁装置，它可以看成是从旋转电机演化而来，设想把旋转电机沿径向剖开，并将圆周展开成直线，就得到了直线电机［1］，具有高速、高加速度、定位精度高和行程不受限制等优点，广泛应用于数控机床进给系统.但是永磁直线同步电机自身独有结构特点，其空载反电动势波形、端部效应、齿槽效应等，较易产生推力波动.推力波动问题是直线同步电机在实际应用中的关键点，传统的磁路法、图解法等很难精确计算直线电机电磁场量的分布，更不能精确求得其推力［2］.为从源头解决永磁直线同步电机的推力波动问题，本文将借助于有限元法求得电磁场的近似解.以永磁直线同步电机为模型计算电机的电磁场，其具体参数为:电机永磁体部分采用钕铁硼，其磁感应矫顽力Hc为870 kA/m;电机槽数为12槽;相数3;气隙0.8 mm;槽宽8 mm;槽深25 mm;齿间距15 mm;极距14 mm;永磁体高4 mm;永磁铁宽14 mm;永磁铁长120 mm;铁心高度42 mm;铁心长度180 mm.1 永磁直线同步电机电磁场计算为了建立合适的电磁场分析模型，根据永磁直线同步电机的特点和实际计算需要，将其作一定的假设［3-4］:1)磁路为线性，不考虑磁饱和效应;2)初级铁芯表面光滑;3)动子轭和定子轭部分各向磁导率同性，分别为μ1和μ2;4)永磁体X方向和Y方向上的磁导率等于空气隙磁导率μ0，且所有部分电导率为0;5)忽略Z轴方向磁场变化，各电流仅在Z轴方向流动，即只有Z向分量，因此，将电机实际三维场转化为平面二维场的问题进行分析．应用ANSYS软件计算电机的电磁场，首先用命令流形式编写了永磁直线同步电机的电磁场计算程序，程序分为前处理、求解、后处理三个部分.1.1 前处理选择单元类型为二维实体单元PLANE53，选择国际单位制(MKS)作为电磁场分析的单位制，定义空气\初级铁心\次级铁心\永磁体\线圈的材料属性，其中初级铁心为非线性材料(硅钢片DW310-35)，定义电机模型尺寸的相关参数.在直线电机中，由于纵向端部的存在，磁路不再呈现周期对称性，要准确计算直线电机的磁场分布，必须对整个初级和次级进行建模.此外，由于直线电机的敞开式结构，除气隙外，模型中还应该包括适当的介质——空气，先建立直线电机的几何模型，实现智能剖分网格，然后选择需要精细剖分的区域进行网格细剖，这样，就形成了直线电机的有限元分析模型，如图1所示.图2是局部剖分图，从中可以看出，电机模型的初级扼靠近空气部分划分比较均匀，越靠近线圈部分，划分的越细密，这样有利于进行更细致的求解.1.2 求解首先在有限元分析模型的边界节点处加载边界条件.在图1所示的直线同步电机模型中，将长端边界设置为一类边界条件，Az=0;将短端边界设置为周期性边界条件，且两端相等.通过将短边设置为周期性边界条件，可减小计算的工作量.然后为绕组加载电流源密度，考虑到永磁同步直线电机作为数控机床的精密伺服元件，在对电机进行矢量控制策略时，加载的电流源密度要符合控制策略.求解时需选择合适的求解直线电磁场问题的求解器，进行电磁场求解.1.3 后处理绘出二维磁力线分布图，如图3所示.由图可知，入端磁力线比出端磁力线稀疏，这正是边端效应的真实反映.磁力线经过电机扼部、电机齿部进入空气隙，并穿入次级导轨，再从另一个电机齿部进入电机扼部，最终完成一个极的磁通线闭合，这个过程是与普通旋转电机理论相符合的.通过选择查看磁场密度的矢量图后，可看到模型中的磁密矢量的大小和方向，如图4所示，图中颜色强度的变化代表模型中不同部位磁感应强度的大小，本文研究的永磁直线同步电机的大部分气隙磁密值约在0.61 T左右.2 推力分析推力是永磁直线同步电机非常重要的性能参数指标.在电磁场理论中，计算电磁力的基本方法有麦克斯韦应力张量法(Maxwell stress tensor，简称 MX)和虚功法(virtual work method，简称 VM)［4-6］.2.1 麦克斯韦应力张量法［7］根据麦克斯韦的观点，可以把作用在媒质任意区域上的体积力归结为这个区域表面S所受到的张力．如果两种媒质的磁导率为μa和μb，则在磁场中作用于物体表面上的力［4］为式中:Bn为磁通密度在S平面的法向量;Ht为磁场强度在S平面的的切向量，力的方向由磁导率大的介质指向磁导率小的介质．当两种介质分别是铁磁材料与空气时，力的表达式变为且F的方向总是由铁芯指向空气．2.2 虚功法虚功法是基于能量守恒原理与虚位移原理的一种计算电磁力的方法．当电磁装置的某一部分发生微小位移时(既可以是真位移，也可以是虚位移)，如在恒电流或恒磁链的条件下，整个系统的磁能会随之变化，则该部分就会受到电磁力作用．电磁力的大小等于单位微增位移时磁共能的增量(电流约束为常量)或单位微增位移时磁能的增量(磁链约束为常量)．当用有限元方法计算并假设磁链约束为常量时，用矢量磁势计算比较方便．磁场中物体所受力可表示为式中:Wm为磁场储能;ψ为磁链;x为位移;xk为虚位移．2.3 推力分析ANSYS软件包可方便地自动应用麦克斯韦应力张量法和虚功法计算得出电机模型的推力.在软件中定义定子电流的初始相位角和动子位移均为0，可得到两种计算方法下的推力仿真计算结果，如图5、图6所示，是所仿真分析的直线电机在气隙从0.5 mm变化到1.0 mm时的推力比较结果.通过图5和图6的仿真结果可以看出，麦克斯韦应力张量法和虚功法直线电机的推力计算的结果一致，当电机气隙从0.5 mm逐步增加到1.0 mm时，定位力也逐步增加.由于工艺要求和推力优化的角度考虑，选择气隙0.8 mm为最佳参数.通过获取不同气隙时的定位力，合理改变电流，这样可改善直线电机因气隙发生变化而导致的稳定性.在优化电机尺寸下获取电机的磁链数据，如图7所示，三相磁链为正弦波，且对称，这与永磁直线同步电机的工作原理一致.当电机工作电流增加至10 A时［8］，计算此时的永磁直线电机的推力，如图8所示，推力约为300 N左右，且波动比较小，可保证直线同步电机的稳定运行.此外，由图还可知，推力波动是位置的周期函数，推力波动的幅值随初级电流的增加而增加.由此可见，永磁直线同步电机的端部效应所引起的推力波动特性是一种周期性时变函数.另外，从图8还可知，采用虚功法仿真分析比麦克斯韦应力张量法分析得出的推力计算结果大致多10 N的力，且随着电角度的变化始终保持比较稳定的差值，这是与建模时电机模型的网格划分精度相关的，在提高网格划分精度后，两者的差值将会进一步缩小.3 结语本文利用ANSYS软件，首先建立永磁直线同步电机的有限元仿真模型，采用ANSYS软件分析了永磁直线同步电机内的磁场分布，并用麦克斯韦应力张量法和虚功法优化了定位力，计算有载时推力，为永磁直线同步电机的设计、优化以及推力控制和改善提供了有益参考.参考文献:【相关文献】［1］叶云岳.直线电机原理与应用［M］.北京:机械工业出版社，2000.［2］林健，左健民，汪木兰.直线电机应用于高速加工的关键技术［J］.现代制造工程，2007(4):114-118.［3］许智斌，方进，赵佳.直线感应电机的有限元仿真与分析［J］.微电机，2010，43(5):6-9. ［4］汤蕴缪.电机电磁场的分析与计算［M］.北京:机械工业出版社，2010.［5］戴魏，余海涛，胡敏强.基于虚功法的直线同步电机电磁力计算［J］.中国电机工程学报，2006，26(22):110-114.［6］黄明星，叶云岳.永磁电励混合励磁直线同步电机磁场的有限元分析［J］.机电工程，2004，21(11):34-38.［7］李庆雷，王先逵，吴丹.永磁同步直线电机推力及垂直力的有限元计算［J］.清华大学学报，2000，40(5):20-23.［8］戴魏，余海涛，胡敏强.直线同步电机运行分析［J］.电机与控制学报，2007，11(3):240-243.。
基于ANSYS的开关磁阻电动机磁场有限元分析_全星慧
1 SRM 磁场有限元分析模型
1. 1 SRM 的结构和设计尺寸
SRM 运行时, 在定子和转子铁心中存在着整体 饱和及严重的局部饱和, 计算这种非线性磁场, 可以 采用有限元法通过计算磁场中的矢量磁位 A 来完 成。本文所分析的 SRM 样机的结构参数如表 1 所 示。
表 1 样机 的结构参数
定子极数
域分析的方法, 边界条件较难确定, 因此本文采用全 场域分析的方法。为了建立 SRM 内部磁场的微分
收稿日期: 2007 - 03- 13
方程, 确定求解区域和有限元求解的边界条件, 作如
下假设 [ 1 ] :
( 1) 忽略电机端部磁场效应, 磁场沿轴向均匀
分布, 矢量磁位 A 和电流密度 J 只有轴向分量 Az 和 Jz, 故磁感应强度只有 B x 和 B y 分量 (以下将 A 简写
入相应的材料特性, 材料特性可以是线性的, 也可以 是非线性的 [ 2] 。具体定义如下:
负值表示电流向 - Z 方向。 1. 4. 5求解
¹ 描述线性材料特性
基 于
a. 相对磁导率 ( MURX, MURY, MURZ) ;
采用波前法求解式 ( 1), 矢量磁位的容差定为 E = 10- 5, 对于 SRM 的非线性分析, 这里采用二步求
K ey word s: fin ite elem ent ana ly sis; sw itched reluc tance m oto r; static charac teristic; AN SY S
0引 言
利用电机电磁场理论和有限元法进行开关磁阻 电动机 (以下简 称 SRM ) 磁 场分析与计算, 在 SRM 的研究中占据十分重要的地位, 它是整个电机设计 和运行性能分析的基础。本文采用 ANSYS 对磁场 分布和变化比较复杂、非线性严重的 SRM 样机进行 分析, 并利用 ANSYS的分析结果对电机的磁化曲线 及静态转矩进行计算。
ANSYS软件在永磁同步发电机空载磁场分析中的应用
设计电机时的值进行比较, 如表 1 所示。
表 1 磁路分析与磁场分析值比较
气隙磁密 齿磁密
定子轭 磁密
转子轭 磁密
磁路计算值/ T 0 6460 1 7637 1 5030 1 5275
磁场分析值/ T 0 64079 1 7453 1 5151 1 5223
通过对表 1 计算值的比较, 可以看出, 用等效磁
通过sys软件在永磁同步发电机空载磁场分析中的应用并通过ansys强大的后处理功能得出了磁力线分布图和磁感应强度分布云图使电磁场抽象的概念更加清晰设计更加准确直观
中图分类号: T M 313
微电机 2006 年 第 39 卷 第 8 期 ( 总第 155 期)
文献标识码: A
文章编号: 1001 6848( 2006) 08 0014 03
应用有限元法求解电机电磁场时, 一般可取电 机外侧表面作为边界面。一般情况下, 认为磁力线 沿电机外侧表面闭合, 这一类边界属于第一类齐次 边界。很多情况下电机轴的外表面也被取为第一类 齐次边界。所以作者在电机模型中给定子外圆和转 轴外圆加载平行边界条件。GU I 方式具体步骤如下:
!mainmenue∀ # ! solut io n∀ # ! excit at ion∀ # !apply∀ # !boundar y∀ # !par l o n line∀
0引言
永磁电机的电磁场分布较为复杂。为保证计算 的准确, 一般采用有限元法对电机内部电磁场进行 数值计算。基于迦辽金或变分原理的有限元法将偏 微分方程表征的连续函数所在的封闭场域划分成有 限个小区域, 每一个小区域用一个选定的近似函数 来代替, 于是整个场域上的函数被离散化, 由此获 得一组近似的代数方程, 并联立求解, 获得该场域 中函数的近似数值。本文以大型通用有限元分析软 件 ANSYS 为基础, 对永磁同步发电机进行磁场分 析。使用者需输入 所要计算 的问题, 便可获得 结 果, 而不需要了解有限元求解的详细过程, 极大地 方便了使用, 节省了设计人员的时间和精力。
基于ANSYS的直流励磁电机电磁场分析与计算
乙 Tem
＝
2pLef μ0
θ2 2
r
θ1
Br Bθ dθ
（4）
式 中 ，P－电 机 极 对 数 ；θ1、θ2－圆 弧 起 止 角 ；Br、Bθ－半 径 r 处 气隙磁通密度径向、切向分量如图 6、图 7 分布。
参考文献 ［1］胡 之 光．电 动 机 电 磁 场 的 分 析 与 计 算 ［M］．北 京 ： 机 械 工 业 出 版 社 ，
102
基于 ANSYS 的直流励磁电机电磁场分析与计算
基于 ANSYS 的直流励磁电机电磁场分析与计算*
Electromagnetic Field in Series Excited DC Motor Based on Ansys
杨惠忠 包 巍 卿兆波 （中国计量学院机电工程学院，浙江 杭州 310018）
直流串励电机具有良好的启动特性。 由于直流串励电机中
的励磁绕组与电枢绕组串联，其励磁电流就是电枢电流，其内部
磁场随负载的变化而变化， 利用传统磁路法对电机内部电磁场
分析不够准确。 为保证计算的准确，采用有限元法对电机内部电
磁场进行数值计算。 本文借助有限元分析软件 Ansys 对直流串
励电机内部的电磁场进行分析计算， 求得负载运行时的电枢反
类边界条件；Г2 －第二类边界条件。
上式等价为以下条件变分问题：
乙乙鄣乙 鄣 乙 W（Az ）＝
B
Ω 0 νBdB－Jz Az dxdy－ Г2 （－Hi ）Az dl＝min
Г1 ：Az ＝A0
（2）
2
2
姨 鄣 鄣 鄣 鄣 式中， B＝ 鄣Az ＋ 鄣Az ；W－能量函数。
鄣x
鄣y
对整个电机进行剖分后，对每个小单元构造插值函数：
(整理)ANSYS在永磁电机设计中的应用.
ANSYS在永磁电机设计中的应用近年来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，特别是钕铁硼永磁材料的热稳定性和耐腐蚀性的改善和价格的逐步降低以及电力电子器件的进一步发展，稀土永磁电机在国防、工农业生产和日常生活等方面获得了越来越广泛的应用。
永磁电机采用永磁体励磁，电机内部的电磁场分布较为复杂，采用传统的等效磁路方法分析会带来较大的误差，为保证计算的准确，一般采用有限元法对电机内部电磁场进行数值计算。
应用有限元法进行数值分析，需对有限元法熟炼掌握，编制计算程序，工作繁锁且精度不高，后处理能力有限。
ANSYS是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一，该软件融结构、热、电磁、流体、声学于一体，能进行多物理场耦合计算，并具有极为强大的前、后处理功能。
在使用上，使用者只需输入所要计算的问题，便可获得结果，并可对结果进行进一步的开发使用，而不需要了解求解的详细过程，更不需要掌握有关技巧和编制任何程序，极大地方便了使用，节省了时间和精力。
具体到电机设计上，无论任何结构、任何形式的永磁电机，只要将其模型输入ANSYS就可进行求解，通过后处理得到磁密分布、磁场分布、磁场强度分布、电磁力分布及转矩分布的彩色云图和单元列表，非常直观明了并且计算精度很高。
本文通过对某海上设备用高速永磁同步发电机的设计，较为详细地说明了用ANSYS进行电机内电磁场分析的具体过程，并给出了样机测试结果。
2 永磁同步发电机的性能指标和基本结构该稀土永磁发电机经变流设备带动一组脉冲负载，要求电机输出两组三组电压±33V（相电压），功率为2kW，电压变化率为±2%，电机转速为24000r／min，体积和重量要求极为严格。
电机采用R2Co17（钐钴2：17）永磁体，转子采用6对极瓦片式结构，外加不锈钢紧固套，定子采用36槽结构，定子绕组输出频率为2000Hz。
3 用ANSYS进行电机电磁场分析本文采用ANSYS5．6版本的Multiphysics模块进行电机电磁场分析，可分为三个阶段：前处理、运行计算和后处理。
用ansys分析永磁体的例子
用ansys分析永磁体的例子!********************************************! 说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了infin9单元）!********************************************/TITLE, alextest, Test for Permanent Magnet*go,:start:start !利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件!JPGPRF,500,100,1 ! MACRO TO SET PREFS FOR JPEG PLOTS/PREP7emunit,mks !定义电磁单位为国际标准单位，即μ0=4 Pi e-7 henries/meter!********************************************! 定义单元类型*!********************************************ET,53,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element typeET,9,INFIN9 !无限外界（注意：系统原点一定不能在infin9类型的节点上）!********************************************! 定义材料*!********************************************MP,MURX,1,1 !Define material properties (permeability) !定义空气（磁导率=1）HC=895000 ! Coercive force!表示矫顽力有的地方为895000TB,BH,2,,30TBPT,, 130.000000 , 0.100000000TBPT,, 170.000000 , 0.200000000TBPT,, 197.000000 , 0.300000000TBPT,, 218.000000 , 0.400000000TBPT,, 250.000000 , 0.500000000TBPT,, 290.000000 , 0.600000000TBPT,, 338.000000 , 0.700000000TBPT,, 400.000000 , 0.800000000TBPT,, 472.000000 , 0.900000000TBPT,, 570.000000 , 1.00000000TBPT,, 682.000000 , 1.10000000TBPT,, 810.000000 , 1.20000000TBPT,, 975.000000 , 1.30000000TBPT,, 1600.00000 , 1.40000000TBPT,, 2520.00000 , 1.50000000TBPT,, 3520.00000 , 1.60000000TBPT,, 4760.00000 , 1.70000000TBPT,, 8300.00000 , 1.80000000TBPT,, 12000.0000 , 1.90000000TBPT,, 17000.0000 , 2.00000000TBPT,, 23000.0000 , 2.10000000TBPT,, 32000.0000 , 2.20000000TBPT,, 42500.0000 , 2.30000000TBPT,, 44500.0000 , 2.32000000TBPT,, 48200.0000 , 2.35000000TBPT,, 52200.0000 , 2.37000000TBPLOT,BH,2,,,/IMAGE,SAVE,BH2,JPEG !将材料2的B-H曲线存储成bh2.jpg mp,mgxx,2,0 !对于永磁铁，必须定义mgxx（或mgyy）mp,mgyy,2,hc!********************************************!* 建立模型*!********************************************/PNUM,AREA,1 !定义显示模式wall=20hall=10w1=4h1=2!x1=(wall-w1)/2!x2=x1+w1!y1=(hall-h1)/2!y2=y1+h1!rectng,0,wall,0,hall!rectng,x1,x2,y1,y2rectng,-wall/2,wall/2,-hall/2,hall/2rectng,-w1/2,w1/2,-h1/2,h1/2aovlap,allnumcmp,area !将生成的面重新编号aplot!/eof !配合前面的:start使用!********************************************!建立材料属性!********************************************asel,s,area,,1 !选择中间的磁铁aatt,2asel,s,area,,2 !选择周围的空气aatt,1!********************************************!建立单元类型，并划分网格!********************************************asel,alltype,53lsel,s,line,,1,4 !选择所有的无限外边界type,9 !设定为infin9单元lesize,all,,,30 !划分为30等份lmesh,all !开始划分lsel,s,line,,5,8lesize,all,,,20 !将磁铁边界的每条边分成20等份asel,allamesh,all!********************************************!建立载荷!********************************************ESEL,ALLNSEL,EXTD,ALL,AZ,0!********************************************!求解!********************************************ALLSEL,ALLMAGSOLV!********************************************!后处理!********************************************。
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梁广 民． 电梯技术 的发展趋势［ ］ Ｊ ．电梯工业 ， ０ ６ １ ： ２０ （ ） ８—９ ． 缪学进 ， 李永 东 ，肖曦 ，等．永磁 同步 电机控制 系统 及其在 电 梯 中的应用 ［］ Ｊ ．电力电子技术 ， ０ ６， ０（ ） ９— １ ２０ ４ ６ ：ｌ ２ ．
图 ９ 电机 相 绕 组 磁 通 分 布
何罡 ，黄大为 ， 黎坚 ，等．无 齿轮 电梯专 用永磁 同步 电机调 速 系统的实现［ ］ Ｊ ．电力电子技术 ， ０ ３ ７（ ） ２ ０ ，３ ２ ：１— ． ３ 张式勤 ， 郑尔玺 ， ｎｙ 在电梯用变频调速永磁同步电机设计 中 Ａ ｓｓ
的应 用 ［ 】 Ｊ ．电机 技 术 ， ０ ３ ３ ： ０—１ ． ２０ （ ） １ ３
太原 理 Ｔ 大 学 硕 士 学 位 论 文 ， ０９ ２０ ．
辐
一
图 １ 电机 相１
４ 结 语
本 文 通 过建 立 ｌ． Ｗ 电梯 驱 动用 稀 土永 磁 电 ０ ７ｋ 机 有 限元分 析模 型 ，分 析 电机 的 内部磁 场分 布 规律 ， 获得 了绕组 磁通 、感应 电动 势 和 电磁 转 矩 等 电磁 特
图 ８ 电机 线 圈 磁 通 分布
由图 １ ０可 知 ，空 载感 应 电压 曲线 为 一 梯 形 波 ，
电压 幅值约 为 ２０Ｖ。 由图 １ １ １可知 ，电机 的平 均 转
矩约 为 ６ ｍ，与 给定 额定 转矩 误差 约 ２Ｎ ２Ｎ ｍ。
刘冲．电梯用分段永 磁直线 同步 电机设 计及有 限元分析 ［ ． Ｄ］
・
・
截 １氛 ｜ 『
４卷 ４
３ 电磁 特 性 计 算
经空载 和 负载 情 况 下 的 磁场 有 限分 析 计 算 ，获
得 了一个 电周 期 内电机 线 圈磁 通 分 布 、相 绕组 磁通 分 布空载感 应 电动势 及 电磁 转 矩 等 电 磁特 性 ，结果
分 别如 图 ８～图 １ 所 示 。 １
性 ，所 得结果 与 给定性 能指 标较 接近 。
参 考－ 文献 二
１』 ；
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ｊ
杜 贵 明 ，庞 丽 芹 ，电梯 驱 动 系 统 控 制 技 术 的 现 状 与 发 展 前 景 ［］ Ｊ ．中 国新 技 术 新 产 品 ，２ １ （ ） ７一ｌ． ０ ０ ９ ：１ ７
李士林．永磁同步 电机 一电梯 曳引 主机发展方 向［ ］ Ｊ ．电梯工