基于Maxwell的永磁同步电动机最佳电流控制特性曲线绘制方法
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-
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的整数槽永磁同步电动机分析与设计
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ０ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｅ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｔ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｎ ｅ ｎ ｔ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｅ ｓ ｈ ｉ ｔ ｆ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗ ａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ．Ａ Ｐ ＭＳ Ｍ ｗｉ ｔ ｈ ２ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ， ５ ２ ｋ Ｗ， ８ ｐ ｏ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ４ ８ ｓ ｌ ｏ ｔ ｓ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ａ ２ Ｄ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｍａ ｘ ｗ ｅ ｌ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｓ ｏ ｔ．Ｔ ｆ ｈ ｅ ｃ ｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ，ａ ｉ ｒ — ｇ ａ ｐ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ｒ ｏ — ｔ ｏ ｒ ， ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｌ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｎｅ ｇ ｔ ｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ｒ ｉ ｐ ｐ ｌ ｅ ．ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｐ ＭＳ Ｍ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｉ ｓ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ ｐ ｏ ｌ ｅ ｓ ｈ ｉ ｔ ｆ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ － ｒ ｏ ｒ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ ５ ％ ．ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｎ ｆ ｉ ｒ ｍｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｅ ｍａ ｒ ｎ ｅ ｎ ｔ ｍａ ｎｅ ｇ ｔ ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｓ ； ｐ ｏ ｌ ｅ ｓ ｈ ｉ ｔ； ｆ ｃ ｏ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｑ ｕ ｅ ； ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ
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。
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。
基于Maxwell的外转子永磁电动机设计
机 ，给 出 了设 计 思路 ，并 且利 用 Ａｎｓｙｓ／Ｍａｘｗｅｌｌ建立 了这 款 电动机 的二 维 有 限元 仿 真 模 型 ，对 模 型 的定 转子 磁场 、结 构 、磁力 线分 布 情况 、输 出转 矩 大小 、 反电动势等进行仿 真 ，并 在此基础 上制造 出样机 ， 完成 空载测 试 、负载效率 等测试 。验证 了 Ｍａｘｗｅｌｌ 有 限元仿 真分 析 的准确 性 。
０ 引 言
为 ６３０ｋｇ、梯 速为 １ｍ／ｓ，额 定 电压 为 ２２０Ｖ，设 计 了 一 款 ９０ｒ／ｍｉｎ、５４槽 ２４极三相永磁 同步无齿轮曳引
外转 子永 磁 同 步 电动 机 ，特别 是 稀 土 永磁 电机 具有结构简单 ，运行可靠 ；体积小 ，质量轻 ；损耗 少 ，效率 高 ；电 机 的形 状 和 尺 寸可 以灵 活 多样 等 显 著优点。永磁 同步 电动机与感应 电动机相 比，不需 要无功励磁电流 ，可 以显著提高功率 因素 ，减少 了 定子 电流 和定 子 电 阻损 耗 ，而且 在 稳 定 运 行 时没 有
转子 电 阻损耗 ，进 而 可 以 因 总损 耗 降低 而 减小 风扇 （小容 量 电 机 甚 至 可 以去 掉 风 扇 ）和 相 应 的 风 摩 损 耗 ，从而使其效率 比同规格感应 电动机可提高 ２—８
１ 外转 子三相 永磁 同步 电动机 的 电磁 设 计
个 百 分点 。而 且 ，永磁 同步 电动 机在 ２５％ ～１２０％额 １．１ 主 要技术 指标
定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数 ，使 轻载 运行 时节 能 效 果 更 为 显 著 Ｊ。本 文 研 究 的外 转 子永 磁 同步无 齿 轮 曳 引 机 用 于 别 墅 电梯 ，电梯 载 重
本方案的电动机额定功率 Ｐ ＝４．３ ｋＷ，额定电 流 ， ＝１７ Ａ，额定转速 ｎ ＝９０ ｒ／ｍｉｎ，输出转矩 Ｔ＝ ４５６ Ｎｍ，电机效率 叼＝７５％以上。
基于Maxwell12的稀土永磁同步电机设计优化
摘 要：针对传 统的场路耦合法设计，永磁同步电 动机 磁 路计 算 不 准确的问题，采用永磁电 机设计软件 Ma x wel l 12完成对永磁同步电动机的设计优化。首先用 该软件中的磁路法设计软件R m x p r t进行设计，对其中永 磁体磁化方向长度和气隙对电机性能的影响作进行分 析；然后再用其中的有限元分析软件M a x wel l2D对永磁 同步电动机的电磁 场 进行仿真，对 设计 进行合 理性分 析，最后结合两者的结果完成电机的优化设计。
在其它参量不变只改变气隙长度δ的条件
下，通过maxwell 12中的RMxprt软件来进行仿真
对比电机特性参数变化，如表3所示。
表3 不同气隙大小对电机性能的影响
δ mm 每相线电压 V 输入直流电流 A 定子齿磁密 T 定子轭磁密 T 转子轭磁密 T 气隙磁密 T 直交轴同步电抗 Ω 最大输出功率 w
还与额 定 功率 P的大小 有关，P 越 大，此 外 δ 值 应
取大。一般稀土永磁同步电动机气隙长度通常比
同等规格的异步电动机气隙大一些。根据实践经
验，当δ值增大0.01c m，杂散耗减少1.5%～1.7%左
右，因此δ的选取是各方面综合的结果。一般永磁
电机取
δ≈4.7Di1/ 10-3
（3）
式中：Di1—定子内径
气隙长度δ是电机设计的另一个非常重要的 参 数。对永磁同 步电 动 机 尤 其 重 要，它不 仅 影 响 电 动 机 的电气性 能，而且 影 响制 造 成 本。适 当的 加 大 δ 值，在一定 程 度 上可以减 小 气 隙 磁 场 谐 波 分量和杂散损耗，但会使极间漏磁通变大，气隙 有 效磁 通变小，永磁 体 的利用率 降低，电 机 的 性 能会变差。减小δ值，可以提高永磁同步电动机的
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。
MAXWELL教程
MAXWELL教程第一部分：MAXWELL的安装和界面介绍2.在绘制图形时，可以使用直线、圆弧和曲线等工具进行绘制。
3.在导入现有模型时，可以选择导入各种常见的CAD文件格式，如DXF和STL等。
第三部分：物性的定义和边界条件的设置1.在进行电磁场分析之前，需要为模型定义材料的物性，如电导率、磁导率和介电常数等。
3.在进行边界条件设置时，可以选择边界类型，如电磁场边界、磁场边界和自由边界等。
4.可以为边界条件设置各种参数，如边界类型、电荷和电流等。
第四部分：电磁场分析的设置和求解1.在进行电磁场分析之前，需要进行仿真设置。
选择"设置"选项卡，可以设置仿真步长、收敛标准和最大迭代次数等。
2.在设置完毕后，点击"求解"按钮即可开始求解电磁场分析。
3.求解完成后，可以查看结果图像和数据。
结果图像可以包括磁场图、电场图和电流密度等。
第五部分：高级功能1.MAXWELL还提供了一些高级功能，如参数化仿真和优化设计等。
2.参数化仿真可以通过改变模型的参数值，获得不同参数下的仿真结果。
3.优化设计可以通过设定目标函数和约束条件，自动寻找最优设计参数。
总结：MAXWELL是一种功能强大的电磁仿真软件，可以用于各种电磁场分析和设计。
本教程介绍了MAXWELL的基本使用方法和一些高级功能。
希望通过本教程，您可以掌握MAXWELL的基本操作，并能够在实际应用中灵活运用。
以上是关于MAXWELL教程的简要介绍，如果您对于其中一部分内容需要更详细的说明，请告诉我，我将尽力解答。
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中，R 1、&、3分别为定子电枢的电阻、d 轴同步电抗和q 轴同步电抗。
Xd=X/Xad Xq=X1+Xaq(11.1)上式中，X 1为电枢绕组漏电抗，X d 和X d 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e (相量E 0与相量U 的夹角)，可导出U cos 0 —E 0 (11.2)解得：设相量I 与相量E 0的夹角为中：V= tan —1 -dqU sin 0I, Iq-R 2 + X X dqX q (U cos 0 — E 0) —R 1U sin 0R 1(U cos 0 —E 0)+X d U sin 0(11.3)(11.4)图 11.1 矢量图功率因数角0（相量I 与相量U 的夹角）为:(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。
11.2主要特点11.2.1 适用于8种转子结构转子结构中由于永久磁钢的布置方式不同，转子的磁路结构差别很大。
RMxprt 可对不同的 转子结构进行分析和设计。
11.2.2 线圈和绕组的排列优化设计几乎所有常用的三相和单相，单层和双层，整数槽和分数槽交流绕组都能自动设计。
用户不 需要一个接一个的自己定义线圈。
当设计者采用全极式单层绕组时，RMxprt 将自动对绕组进行排列，以减少绕组端部长度。
当 使用不对称三相绕组时，绕组排列按照最少负序和零序进行优化。
11.2.3 绕组编辑器支持任何单、双层绕组的设计除了利用RMxprt 中的绕组自动排列功能，用户也能通过Winding Editor 来指定特殊形式的绕 组排列。
基于Maxwell 2D的永磁同步电动机磁极优化设计
= 引言
转 矩 波 动 是 伺 服 系 统 重 要 的 指 标 之 一 ，以数控 机 床 为 例 ，转 矩 波 动 过 大 的 伺 服 系 统 加 工 出 来 的 工 件切 削 面 刀 纹 紊 乱 ，影响加工精度和表面粗糙度; 在 电 液 伺 服 上 ，转 矩 波 动 过 大 会 使 油 缸 压 力 不 稳 定 ， 影响工件的成型质量，同时转矩波动还是机械震动 和 噪 声 的 主 要 诱 因 。永 磁 同 步 电 动 机 转 矩 波 动 是 齿 槽 转 矩 和 纹 波 转 矩 共 同 引 起 的 ，纹 波 转 矩 是 由 电 流 和 反 电 势 波 形 的 偏 差 引 起 的 [1]，对 此 优 化 反 电 势 波 形和降低齿槽转矩至关重要。为了缩短开发周期和 成 本 ，无特殊安装尺寸要求的永磁同步电动机，通 常选用比同规格异步电动机小一个机座号的异步电 动机定子冲片，因此永磁同步电动机的转子成为主 要 的 优 化 对 象 。本 文 将 分 别 运 用 偏 心 磁 极 和 不 同 极
第 51卷 第 5 期
微电机
V〇L 5 L No.5
2018 年 5 月____________________________________MICROMOTORS_________________________________________ May.2018
基 于 Maxwell 2 D 的 永 磁 同 步 电 动 机 磁 极 优 化 设 计
5期
唐先全：基 于 Maxwell 2D 的永磁同步电动机磁极优化设计
基于Maxwell的永磁同步电动机最佳电流控制特性曲线绘制方法
基于Maxwell的永磁同步电动机最佳电流控制特性曲线绘制
方法
孟曙光;黄鹏程;李威扬
【期刊名称】《防爆电机》
【年(卷),期】2018(053)004
【摘要】基于Ansys Maxwell软件提出了定子电流的最佳控制特性曲线绘制方法.以某型永磁同步电动机为研究对象,采用Ansys Maxwell软件计算了满足最大转矩/电流及普通弱磁控制策略时所对应的电流矢量有效值、内功率因数角,进而绘制了电机的转矩、输出功率、轴电流、轴电流随转速的变化曲线.通过Ansys Maxwell 仿真值与Matlab解析解的对比,结果表明文中提出的采用Ansys Maxwell软件仿真定子电流最佳控制特性曲线的方法是正确有效性的.
【总页数】5页(P10-13,36)
【作者】孟曙光;黄鹏程;李威扬
【作者单位】中车株洲电机有限公司,湖南株洲412001;中车株洲电机有限公司,湖南株洲412001;中车株洲电机有限公司,湖南株洲412001
【正文语种】中文
【中图分类】TM351
【相关文献】
1.基于Maxwell 2D自起动单相永磁同步电动机的设计分析 [J], 沈辉玲;林珍
2.基于Maxwell2D的永磁同步电动机磁极优化设计 [J], 唐先全
3.基于Maxwell的整数槽永磁同步电动机分析与设计 [J], 赖文海;黄开胜;陈文敏;胡函武
4.基于Maxwell压铸机用永磁同步电动机优化分析 [J], 杨国龙;黄开胜;陈文敏;郑景东
5.基于RMXPRT和MAXWELL的永磁同步电动机优化设计 [J], 殷进省;江赛标;王文博
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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。
Mawell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。
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proposed simulation method of optimal stator current control characteristic curves based on Ansys Maxwell software is correct and effective.
K e y w ords Ansys Maxwell %pernianent-magnet synchronous motor %optimum current con trol %maximum tontrol
0 引言
时电机的动态
性，
与 M9 9 结 果 的 对 比 ，验证了其方
Modulation)
模块、 PWM
模块及高速
电 机 模 块 ，实 现 了 场 路 双 向
算 。 L m g[6]等
基 于 Ansys M axwell软件建立了开关磁阻电机的
(EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
2018年第4期 第53卷 （ 203期 ）
有 限 元 模 型 ，研 究 了 不 同
用技术的不 展 ，出现了在研
就开始
关注电机的外特性及
的研究成果。
Takashi A B E 等 [5(在 Ansys Maxwell 的 Simploei•应
用模块中搭建了 D SP(数字信号处理Digital Signal Processing)控制模块PWM (脉 宽 调 制 Pulse Width
外学者的
。最 初 Ansys
M axwell仅用于电机的本体设计及磁场性能的分
10
析 ，例 如 崔 薇 佳 等 采 用 Ansys M axw ell软件仿真
了不同的电磁方案，实现了减小齿槽转矩的目的。
魏 曙 光 [4]
Ansys M axw ell软件设计了一种
定子双绕组的复 电系统。随 着 A n SyS Maxwell
factor angle have been calculated by Ansys Maxwell software under the maximum torque/current
and common flux weakening control strategy. And then， the relation curves of the motor torque， output power， d a i s current and q a i s current vs the motor speed are presented. The compari
略 时 所 对 应 的 电 流 矢 量 有 效 值 、内 功 率 因 数 角 ，
了 电 机 的 转 矩 、 功 率 、轴 电 流 、轴 电 流
随 转 速 的 变 化 曲 线 。 通 过 A n /s Maxwell仿 真 值 与 Matlab解 析 解 的 对 比 ，结 果 表
提出的采
用 A n/s Maxwell软件仿真 电流最
(C R R C Z h u z h o u Electric M achine C o”Ltd”Zhuzhou 412001，C h in a)
A b stra ct A metliod of dra^ving the optimal stator current control characteristic curves ha/ been put forward basedon Ans)0 Maxwell software. Taking a type of permanent-magnet syn chronous motor as a research object，the effective value of current vector and the inner power
性曲线的方法是正确有效性的。
关键词 An/0 Maxwell %永 磁 同 步 电 动 机 ; 最 佳 电 流 控 制 ; 最 大 转 矩 / 电 流 控 制 ; 弱 磁控制
D O I：10. 3969/J. ISSN. 1008-7281. 2018. 04. 03
中 图 分 类 号 :TMA51 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 ：1008-7281 (2018 )04-0010$05
永磁同步电机 电流最
[1、2]是一种
不
器供电极限能力的 下 ，通过控
电 量使电机在整个 范围
最大电
磁功率的
。
下得到的电磁
转矩、 功 、 电 参数随转速变化的特
性曲线，成为衡量永磁同步电机最大出力能力和
电机型号的重要 。Ansys M a x w ell是一
用于电机电磁方
性能仿真的的重要工
具 ，并 已 受 到
Drawing Metliod of Optimal Current Characteristic Control Curves for
Permanent-Magnet Synchronous Motor Based on Maxwell Software
Meng Shuguang， Huang Pengcheng， and Li Weiyang
2018年第4期 第53 ( 203期 ）
（EXPLOSION-PROOF ELECTRIC MACHINE)
基 于 Maxwell的永磁同步电动机最佳电流控制 特性曲线绘制方法
孟 曙 光 ，黄 鹏 程 ，李 威 扬
( 中 车 株 洲 电 机 有 限 公 司 ，湖 南 株 洲 412001)
摘 要 基 于 An/ / Maxwell软 件 提 出 了 定 子 电 流 的 最 佳 控 制 特 性 曲 线 绘 制 方 法 。 以 某 型 永 磁 同 步 电 动 机 为 研 究 对 象 ，采 用 An/ / Maxwell软 件 计 算 了 满 足 最 大 转 矩 / 电 流 及 普 通 弱 磁 丨策