气隙磁密
永磁电机气隙磁密大小对电机性能的影响
３ ． 山西北方机 械制造有限责任公 司， 山西太原
摘 要：永 磁电机气 隙磁密的设计不合理将 导致启 动冲击大 、启动峰值 电流大及启动转矩大 ，对变压器 与负载设备造成一定 的损
伤 ，在矿 用环境 下甚 至造成爆 炸事故 ， 严 重影响工厂安全性 ，采用有 限元分 析计算获取气 隙磁密 大小对 电机性能 的影响 ，为永
ＷＵ Ｗｅ ｎ — ｈ ｕ ， Ｃ ＨＡＮＧ Ｌ ｉ — ｆ ａ ｎ ｇ ￣ ， Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｈ ｉ — ｌ ｉ ｎ ，Ｆ Ｅ ＮＧ Ｘｕ ｅ － ｓ ｈ ａ ｎ ，Ｊ Ｉ Ａ’ ｕ
maxwell电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析
FFT是离散傅立叶变换的快速算法，可以将一个信号变换到频域。
有些信号在时域上是很难看出什么特征的，但是如果变换到频域之后，就很容易看出特征了。
这就是很多信号分析采用FFT变换的原因。
另外，FFT可以将一个信号的频谱提取出来，这在频谱分析方面也是经常用的。
虽然很多人都知道FFT是什么，可以用来做什么，怎么去做，但是却不知道FFT之后的结果是什意思、如何决定要使用多少点来做FFT。
现在圈圈就根据实际经验来说说FFT结果的具体物理意义。
一个模拟信号，经过ADC 采样之后，就变成了数字信号。
采样定理告诉我们，采样频率要大于信号频率的两倍，这些我就不在此罗嗦了。
采样得到的数字信号，就可以做FFT变换了。
N个采样点，经过FFT之后，就可以得到N个点的FFT结果。
为了方便进行FFT运算，通常N取2的整数次方。
假设采样频率为Fs，信号频率F，采样点数为N。
那么FFT之后结果就是一个为N 点的复数。
每一个点就对应着一个频率点。
这个点的模值，就是该频率值下的幅度特性。
具体跟原始信号的幅度有什么关系呢？假设原始信号的峰值为A，那么FFT的结果的每个点（除了第一个点直流分量之外）的模值就是A的N/2倍。
而第一个点就是直流分量，它的模值就是直流分量的N倍。
而每个点的相位呢，就是在该频率下的信号的相位。
第一个点表示直流分量（即0Hz），而最后一个点N的再下一个点（实际上这个点是不存在的，这里是假设的第N+1个点，也可以看做是将第一个点分做两半分，另一半移到最后）则表示采样频率Fs，这中间被N-1个点平均分成N等份，每个点的频率依次增加。
例如某点n所表示的频率为：Fn=(n-1)*Fs/N。
由上面的公式可以看出，Fn所能分辨到频率为为Fs/N，如果采样频率Fs 为1024Hz，采样点数为1024点，则可以分辨到1Hz。
1024Hz的采样率采样1024点，刚好是1秒，也就是说，采样1秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到1Hz，如果采样2秒时间的信号并做FFT，则结果可以分析到0.5Hz。
气隙磁密的fft分解-概述说明以及解释
气隙磁密的fft分解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：在电机设计中，气隙磁密是一个重要的参数，它影响到电机的性能和效率。
对气隙磁密进行准确的测量和分析对于电机设计和优化至关重要。
传统的方法往往依赖于频域分析技术，而FFT（快速傅里叶变换）作为一种高效的信号处理工具，在气隙磁密的分析中也发挥着重要作用。
本文将探讨气隙磁密的FFT分解方法，介绍其优势和应用领域，并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，有望为电机设计提供更准确、高效的分析手段，推动电机技术的发展和应用。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
在引言部分，将介绍本文研究的背景和意义，以及文章的结构安排。
在正文部分，将从气隙磁密的概念及重要性、FFT在信号处理中的应用，以及气隙磁密的FFT 分解方法这三个方面展开深入讨论。
最后在结论部分，将总结气隙磁密的FFT分解的优势，展望未来研究方向，并给出结论。
通过这种结构安排，读者能够清晰地了解本文的内容和逻辑发展。
1.3 目的本文旨在研究气隙磁密的FFT分解方法，探讨其在电磁学领域中的应用和意义。
通过对气隙磁密的概念及重要性进行分析，结合FFT在信号处理中的优势，探讨如何将FFT技术应用于气隙磁密的分解过程中。
通过实验验证和理论分析，以期提高气隙磁密分析的效率和精度，为电磁设备的设计和研发提供理论支持和技术参考。
同时，通过本文的研究，展望未来气隙磁密分析领域的发展方向，为相关研究提供思路和启示。
最终，通过总结研究成果和结论，为读者提供对气隙磁密的FFT分解方法有一个全面的认识，为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
2.正文2.1 气隙磁密的概念及重要性气隙磁密指的是在电机等电磁器件中存在的磁场能量在气隙中的分布情况。
在电机中，气隙磁密的大小和分布直接影响到电机的性能和效率。
通常情况下，我们希望气隙磁密能够尽可能均匀地分布在气隙中，以获得更高的磁场强度和更高的转矩输出。
表贴式永磁电机气隙磁密解析计算
20211DOI：10.19392/ki.1671-7341.202101049表贴式永磁电机气隙磁密解析计算徐志凯王德鹏周晓燕青岛理工大学信息与控制工程学院山东青岛266520摘要：当今世界，永磁电机的应用领域越来越广泛，对于永磁电机的性能要求也越来越高。
永磁电机的转矩脉动、电磁振动、噪音等问题都亟待解决，而这些问题都和永磁电机的磁场分布有着一定的关联，因此只有准确计算出电机磁场的大小及分布并进行评估优化，才能改善永磁电机的性能，满足社会对于永磁电机性能的需求。
根据以上问题，文章通过直接解析法建立表贴式永磁无刷电机模型，建立矢量磁位方程，仿真求解电机空载气隙磁场，并将结果分别与Maxwell有限元仿真以及Motoead有限元仿真的磁密波形进行对比，结果显示吻合度很高，从而证明采用解析算法求解永磁电机气隙磁场的有效性及正确性。
关键词：永磁电机；气隙磁密；直接解析法；Maxwell有限元仿真;Motor CAD有限元仿真中图分类号:TM302永磁同步电机结构简单，运行可靠，损耗小,效率高，应用范围十分广泛⑴，对于永磁电机的电磁性能也提出了越来越高的要求。
永磁电机的气隙磁密在一定程度上决定着电机的铁耗和齿槽转矩等电磁参数，从而对永磁电机的性能产生很大影响%2&#因此，如何精确计算永磁电机的磁场分布就显得尤为重要。
文献%3:提到了一种分离变量法,可以用来求解分析永磁电机气隙磁通量密度。
文献%4:利用有限元方法研究了影响永磁同步电机气隙磁密的主要因素。
本文通过解析算法建立电机的数学模型，根据文献%5&建立内转子表贴式永磁无刷电机直接解析模型的基本思路，建立矢量磁位方程并求解电机空载气隙磁场，通过与有限元仿真结果的对比证明此方法的正确性。
1电机的解析模型1.1样机模型本文以一台4极18槽内转子表贴式永磁发电机为例,电机模型如图1所示，电机参数如下表所示。
图1表贴式永磁电机模型电机模型基本参数表参数数值参数数值转子外径/m m9.3槽口宽度/m m 1.6永磁体外径/mm11.5剩磁/T 1.09978定子内径/mm12极弧系数0.8电机槽深/mm18气隙区域磁场谐波次数100铁芯长度/mm70槽区域磁场谐波次数301.2解析模型的建立为便于后续的分析计算，对永磁电机作出合理的假设%2］，电机在二维极坐标系下的剖面图如图2所示,根据电机内部材料属性和结构特点，将电机内的磁场区域划分为气隙区域、永磁体区域、槽区域，如图3所示。
计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法
研究与设计I EMCA違权控刹名阄2018,45 (8)计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法#王建飞，张琪，黄苏融(上海大学，上海200072)67!为准确而快速地计算与评估电机的性能，以I型转子结构永磁电机为例，提出了一种计及多因素 影响的磁密的计算法，了仿真验证。
分了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系磁密的，为电机方案提供了。
关键词：永磁电机；多因素"气隙磁密；有限元中图分类号：T M351 文献标志码！A文章编号：1673-6540(2018)08-0050-06Analytical Approach for Determining No-Load Air-Ciap Flux Density ofPermanent Magnet Motors Considering Multi Factors*WANGJianfei,ZHANG Qi,HUANG Surong(Shanghai U n iv e rs ity，Shanghai 200072，C h in a)Abstract: In order to calculate and evaluate the perform ance o f thie motors accur approach fo r de term in ing no-load air-gap flu x density o f perm anent magnet motors considering m u lti f the I type rotor structure was proposed. A prototype o f 48-slo t 8-pole perm anent magnet motors was s im u la te d，and thegood agreement between the calculated data and the sim ulated data ve rifie d the v a lid ity o f the proposed a n alyticalapproach. The influe nce o f parameters such as perm anent magnet s iz e，height o f isolatio n bridge and pole arcco e fficie n t on a ir g ap flu x density was an alyzed，w h ich provided a way to optim ize the motors scheme.Key words：permanent magnet motor; multi factors; air-gap flux density; finite element method (FEM)0引言永磁电机以其高效率、高功率密度、快速动态 性 和 控制系统了。
Halbach永磁直流电动机气隙磁密分析
（ ．中国科 学院 电工研究所 ，北京 １０ ８ １ ０ ００；２ ．北京工业大学 ，北京 １０ ８ ） ０ ０ ０
摘
要 ：首先通过 Ｈ ｌ ｃ ａ ａｈ永磁直流电动机的物理模型推导出气隙磁密的解析解 ，进而分析磁场 ｂ
的分布特点；然后利用有限元方法求解 Ｈ ｌａｈ ａ ｃ 永磁直流 电动机气隙磁 密的数值解 ，并将两种方 ｂ 法的计算结果进行比较对照 ，分析 了磁通 密度随磁体 厚度、极 对数、每极磁体 阵列数 的变化规 律 以及 ３维情况下沿轴向的衰减情况。 关键词：Ｈ ｂｃ 磁体 ；气隙磁密；永磁直流电动机 ；有限元分析 ｌ ａ ａｈ
（ ．Ｉｓｔｔ ｏ ｌ ｔｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｈｎ ｓ ｃｄ ｍ ｆ ｃｅｃ ｓ １ ｎｔｕｅ ｆ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ，Ｃ ｉ ｅＡ ａｅ ｙｏ ｉ ｅ ， ｉ Ｅ ｃｉ ｉ ｅ Ｓ ｎ
Ｂ ｉｎ ０ ０ ０ ｈｎ ；２ Ｂ ｉｎ ｄ ｓ ｙＵ ｉｅ ｉ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ０ ｈｎ ） ｅ ｉ １０ ８ ，Ｃ ｉａ ． ｅ ｉ Ｉ ｕｔ ｎｖｒ ｔ ｊｇ ｊｇ ｎ ｒ ｓ ｙ ｅ ｉｇ１０ ８ ，Ｃ ｉ ｊ ａ
维普资讯
Ｈ ｌａ 永磁直流 电动机气 隙磁密分析 ａ ｃ ｂ ｈ
朱
岩
张一鸣
陈继忠
中图分类号 ：Ｔ ５ Ｔ ８ Ｍ３ １ Ｍ３ １
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８ ８ ２０ ）７ ０ ２ －３ ０ １ ４ （０ ７ ０ －０ １０ ６
Ｈ ｌａｈ永磁 直 流 电动 机气 隙磁 密 分 析 ａ ｃ ｂ
０ ＝（ ｐ ０ １± ）
收稿 日期 ：２ ０ －８２ Ｏ ６０ － ２
图１ ０ ｍ和 ０ 之间 的关 系
maxwell_电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析
maxwell 电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析1．对电机进行静态场分析，分析完后，进入后处理2．需要在气隙中间画一条圆弧线。
点开deometry菜单，点creat再选Arc 如下图所示。
然后输入圆弧的中心（0，0）回车。
在下一个界面输入起始点坐标。
最后一个界面输入这条弧线上的采样点数（250），圆弧角90度，圆弧的分段数目（250），名字以及线的颜色，最后回车，就会得到下图的圆弧了。
3. 需要得到气隙磁密。
打开后处理计算器，依次选择qty—B，即选择磁密矢量。
选择geom—line—airgap_line, 即选中刚才画的那条弧线。
选择unitvect—2d normal,求取圆弧线的径向分量。
选择dot（点乘），求取圆弧线上的B 的径向分量。
再选一遍那个圆弧线，然后点 2d plot,就会出现那个磁密分布图了。
4. 虽然maxwell本身也可以做fft分析，但小弟还是喜欢把数据导出来在matlab 中进行分析，这样更灵活一些。
导出数据。
点击plot菜单—save as—2d plot。
在弹出的对话框中输入数据文件的名字。
（小弟实在找不到更好的办法导出数据了，如有哪位达人有更好的方法，请赐教。
小弟在此谢谢了。
）5. 对气隙磁密进行谐波分析。
将第四步中生成的.dat文件拷出来放到一个文件夹中（保证matlab和数据文件的路径相同）。
然后将matlab文件也拷贝到这个文件夹中。
打开这个m文件，输入Ns=500(需要进行分析的采样点个数，由于我们在maxwell中只分析了一个磁极下的磁密，所以只有半个周期，我们需要通过镜像生成后半个周期，这样总采样点个数为250*2=500)。
Order是需要分析的谐波次数，输入11就是分析到11次谐波。
运行，就得到下面的两个图了，第一个是原始波形，基波分量以及各高次谐波；第二个是个谐波分量的幅值大小柱状图。
这样一个电机气隙磁密谐波分析就完成了。
clcclear all;format long;Ns=500;order=11;%**********************read the position and flux density************************fid=fopen('','r'); %open the original filefidnew = fopen('','w'); %write the new filewhile feof(fid)==0tline = fgetl(fid); %tlineif ~ischar(tline), break, endtemp=abs(tline);Nlength=length(tline);isemptyline=0; %if Nlength==0isemptyline=1;endallspace=0; %isspace=0;for i=1:NlengthT=temp(i);if T==32isspace=isspace+1;endif isspace==Nlengthallspace=1;breakendendfindalpha=0; %for j=1:NlengthT=temp(j);if ((T>=65)&(T>=90))|((T>=97)&(T>=122)) findalpha=1;break;endendif (~findalpha)&(~allspace)&(isemptyline==0) % fprintf(fidnew,tline);fprintf(fidnew,'\n');endendfclose(fid);fclose(fidnew);fid1=fopen('','r');flux_position =fscanf(fid1,'%f',[2,Ns]);fclose(fid1);%********************************read file finish***************************************** flux_position=flux_position';pos=flux_position(:,1);flux=flux_position(:,2);figure;plot(pos,flux,'r');%plot origional waveform hold on;grid on;fft1=fft(flux,Ns);j=0;amp_har=zeros(1,(order+1)/2);for m=1:2:orderj=j+1;fft1=fft(flux,Ns);fund_ele_front=fft1(m+1);fund_ele_back=fft1(Ns+1-m);amp_har(j)=(abs(fund_ele_front))/Ns*2; fft1=0*fft1;fft1(m+1)=fund_ele_front;fft1(Ns+1-m)=fund_ele_back;fft1=ifft(fft1,Ns);fft1=real(fft1);plot(pos,fft1);hold on;endk=(1:2:order);figure;bar(k,amp_har);grid on;%peak_b=max(fft1)%rms_b=*peak_b。
关于maxwell v12中气隙磁密的计算
[讨论] 关于maxwell v12中气隙磁密的计算maxwell, 气隙本帖希望和各位高人共同讨论一下maxwell v12中求气隙磁密的步骤，如有不对之处，望各位直言不讳；写的不全的也请指出，我会补充的～本文中也提到了我存在的疑问，均用红色字体标出，恳请各位大哥大姐不吝赐教！！同我之前的帖子/thread-30408-1-1.html一样，本帖还是以那个电机为模型说明，仍然是在静磁场中。
步骤如下：1. 首先在想要得到气隙磁密的位置画一段圆弧。
注意不能在整个气隙内画，即不能画封闭线，如下，绿色高亮部分是我画的一段圆弧（Name="air_gap"）：2. 求解（为了节省时间，求解项只设了两步，抛分也只是粗抛了一下，所以结果不太精确）。
3. 求解结束后，定义气隙磁密公式。
如下：3.1 右键Field Overlays，如图：3.2 选中calculator，调出计算器。
3.3 Quantity->B，如图：3.3 Geometry->Line->air_gap（即刚才画的那条圆弧），确定，如图：3.4 点Normal（取径向）或Tangent（取切向）后，如图：3.5 点Undo（为什么要点Undo，即“撤销”，说实话我现在也不明白，应该是和ansoft计算器的算法有关，哪位高人知道请务必赐教啊，在下不胜感谢！）后，如图：3.6 点Pop，即只留下“Scl : Dot(<Bx,By,0>, LineNormal)”（径向）或“Scl :Dot(<Bx,By,0>, LineTangent)”（切向）一式，如图：3.7 点Add，随便输个名字代表这个式子（如：Bgap_radial），如图：3.8 这时在Named Expressions里就加入了这个式子，如图：3.9 点Done，结束编辑。
4.右键result，如图选择：5. 在“Geometry”下拉框中选择air_gap（即一开始那段圆弧），在“points”里输入想要得到的点数（我这里默认是1001），在“Category”里选Calculated Expressions，在“Quantity”里选则刚才定义的式子（如Bgap_radial）。
基于有限元分析的交流永磁伺服电动机气隙磁密优化设计
气 隙 磁 密 总 谐 波 含 量 与 基 波 图 １ 交流永磁伺服 的 比 值 曲线 。 随 着 磁 钢 偏 心
大 。因此极 弧 系 数 太 大 会 使 永 磁 体 的 利 用 率 偏 低 。
图 ５为 改 变极 弧 系数 时 气 隙 磁密 总 谐 波 含 量 与基 波
图６ 改变气隙长时气隙磁密基波幅值 曲线
删
的 比值 曲 线 。随 增磁 钢 的极 弧 系数 的增 加 ，气 隙 磁 密 总谐 波含 量 与基 波 的 比值 会 逐 渐 减 小 ，达 到 一 个
Ｃ Ｄ／ Ａ Ｃ Ｐ Ａ Ｃ Ｍ／ Ａ Ｐ直 甩
１ ｐ ｌａｉｎｏ Ａ ／ Ａ Ｃ Ｐ ｐｉ ｔ Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ／ ＡＰ ｃ ｏ ｆ
拦 圭 秦菲熟பைடு நூலகம்
基于有限元分析的交流永磁伺服 电动机气隙磁密优化设计
广 州数控设备有 限公 司 （ 东 ５ ０ ６ ） 于亚芹 广 １１５
交 流 永 磁 伺 服 电动 机 具 有 结 构 简 单 、体 积 小 、 重 量轻 、效 率 高 等 优 点 ，广 泛 应 用 于 数 控 机床 、国
电动机的示意图
距 的增 大 ，气 隙磁 密 总 谐 波 含 量 与基 波 的 比值 先 减 小 ，后增 大 。当 气 隙磁 密 总 谐 波 含 量 与 基 波 的 比值
达 到一个 最 小 值 时 ，气 隙 磁 密 波 形 正 弦 型 最 好 。另
双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算
ａ ｄ ｅｆ ｉ ｎ ｙ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｂ ｉｆ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ａ ｉ ｓ ｕ ｔ ｒ ｏ ｅ ａｉｎ ｐ ｎ ｉ ｌ ， ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ｎ ｎ ｆ ｃｅ ｃ ． ｈｓ ａ ｅ ｒｅ ｙ ｉ ｔ ｕ ｅ ｔ ｂ ｓ ｔ ｃｕ ｅ， ｐ ｒ ｔ ｒ ｃｐ ｅ ｉ ｌ ｏ ｓ ｃ ｒ ｏ ｉ ｈ ｒ ｃｅｉｔ ｓ ａ ｄ ｉ
Ｃ Ｏ Ｊ ｎ —ｕ ，Ｙ Ｎ ｉ ｇｙ ，Ｘ Ａ ｕｊ ｇ Ａ ｉ ｇｈ ａ Ａ Ｇ Ｘ ａ —ｕ Ｉ Ｏ Ｒ —ｎ ａ ｎ ｉ
（ ｏ ｅｅｏ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｏ ｔ Ｃ ｉａＵ ｉ ｒｔ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｇ ａｇｈ ｕ５ ０ ４ ，Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｌ ｆＥｅ ｒ ｏ ｅ，Ｓ ｕ ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｕｎ ｚｏ １ ６ ０ ｈｎ ） ｃｉ ｈ ｅｉ ｆ ｏ
关键词 ：双转子径 向永磁 电机 ；气 隙磁密计算 ；静态磁场 ；有 限元分析
Ｃａ ｃ ｌ ｔｏ ｆＡｉｇ ｐ Ｆｌ ｎｓｔ ｎ Ｄｕ ｌｒ ｔ ｒ Ｒａ ｉ ・ ｕｘ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｕｘ Ｄｅ ｉｙ ｉ ａ － ｏ ｏ ｄ ａ ｆＭ ｇ ｔＭ ｃ ｉ ｅ
ｄ ｓｇ ａ ｉ ， ｃ ｌｕ ａｅ ｈ ｉｇ ｐ ｆｕ ｅ ｉｙ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｑ ｖ ｌ ｎ ｇ ｅ ｉ ｉｃ ｔ Ｉ ｄ ｉ ｏ ｅ ｉｎ ｂ ｓｓ ａ ｃ ｌｔ ｄ ｔ ｅ ａｒ ａ ｘ ｄ ｎｓｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｕｉａｅ ｔｍａ ｌ ｎ ｔ ｃ ｒｕｉ． ｎ ａ ｄｔ ｎ， ｔ ｃ ｉ ｏ ａ ａｙ ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｓａ ｉ ｅ ｄ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆｅ ｔｖ ｎ ｓ ｆｔ ｅ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｌ ｘ ｄ ｎ ｉｙ ｗｉｈ ｔ ｅ ｆｎ ｔ ｌ— ｎ ｌｚ ｈ ｇ ｅｏ ｔｔ ｆ ｌ ｎ ｒ ｖ ｈｅ ｅｆ ｃｉｅ ｅ ｓ ｏ ｈ ａｃ ｌｔｄ ｆ ｅ ｓｔ ｔ ｈ ｉｅ ｅ ｅ ｃｉ ｕ ｉ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈａ ｈ ｇ ｅ ｉ ｅ ｄ ｏ ａ—ｏｏ ａ ｉｌｆｕ ｅ ｍａ ｅ ｔｍａ ｅ ｃ ｉｅ ｎ ｔ ｏ ． ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ｔｔ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｆ ｌ ｆｄｕ ｌｒ ｔｒｒ ｄ ａ — ｘ ｐ ｒ ｎ ｎ ｇ ｔｍａ ｈｎ ｓ ｃｉ ｌ ｎ ｃ ｎ ｂ ｅ ａ ｄ ｄ ａ ｒ ｌｅ ｏ ｉ ａｉ ｎ ｆ ｔ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ｉ ｎ ｒ ａ ｄ ｏ ｔｒ ｐ ｒ ａ ｅ ｔｍａ ｅ ｃ ｎ ｓ ａ ｅ ｒ ｇ ｒ ｅ ｓ ａ ｐａ ａｌｌ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｏ ｗｏ ｔａ ｉｉ ａ ｎ ｅ ｎ ｕ ｅ ｅ ｏ ｏ ｍ ｎ ｎ ｇ ｔ ｍａ ｈｉｅ ｎ ｓ ａｅ ｏ ｈ ｒｄ ａ ｃ ｍｍｏ ｔ ｔｒｃ ｒ ｎ ｈ ｉｇ ｐ ｆ ｘ ｄ ｎｓｔ ａｕ ｓｃ ｃ ｌｔｄ ｂ ｈ ｎ ｌｔｃ ａ ｄ ｆｎｉ － ｌｍｅ ｔ ｎ ｓａｏ ｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｒａ ｕ ｅ ｉ ｖ ｌ ｅ ａ ｕ ａｅ ｙ ｔ ｅ ａ ａ ｙｉ ｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｌ ｙ ｌ ｉ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｍａ ｃ ｌ， ｗｈ ｃ ｅ ｆｅ ｈ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｎ ｌｓｓａ ｄ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｔｈ ｗｅ ｌ ｉｈ ｖ ｒｉ ｓｔ ｅ ｆ ａ ｉ ｉｉ ｆｔｅ ａ ａｙ ｉ ｎ ｅ ｉｎ． ｉ ｔ Ｋｅ ｏ ｄ ｙ Ｗ ｒ ｓ： Ｄｕ ｌｒ ｔｒｒ ｄ ａ — ｕ ｅ ａ ｅ ｔｍａ ｎ ｔｍａ ｈｎｅ ａ －ｏｏ ａ ｉｌｆ ｘ ｐ ｒ ｎ ｎ ｇ ｅ ｃ ｉ ｓ； Ｃａ ｃ ｌｔｏ ｆａｒ ａ ｕ ｅ ｓｔ Ｍａ － ｌ ｍ ｌｕ ａｉｎ ｏ ｉｇ ｐ ｆ ｘ ｄ ｎ ｉｙ； ｌ ｇ ｎ ｔ ｓａ ｉ ｅ ｄ； Ｆｉ ｉ ｌｍｅ ｔａ ａ ｙ ｉ ｅｏ ｔｔ ｆ ｌ ｃｉ ｎｔ ｅｅ ｎ ｎ ｌｓｓ ｅ
关于maxwell v12中气隙磁密的计算
1.首先在想要得到气隙磁密的位置画一段圆弧。
注意不能在整个气隙内画，即不能画封闭线，如下，绿色高亮部分是我画的一段圆弧（Name="air_gap"）：2. 求解（为了节省时间，求解项只设了两步，抛分也只是粗抛了一下，所以结果不太精确）。
3. 求解结束后，定义气隙磁密公式。
如下：3.1 右键Field Overlays，如图：3.2 选中calculator，调出计算器。
3.3 Quantity->B，如图：3.3 Geometry->Line->air_gap（即刚才画的那条圆弧），确定，如图：3.4 点Normal（取径向）或T angent（取切向）后，如图：3.5 点Undo（为什么要点Undo，即“撤销”，说实话我现在也不明白，应该是和ansoft计算器的算法有关，哪位高人知道请务必赐教啊，在下不胜感谢！）后，如图：3.6 点Pop，即只留下“Scl : Dot(<Bx,By,0>, LineNormal)”（径向）或“Scl : Dot(<Bx,By,0>, LineTangent)”（切向）一式，如图：3.7 点Add，随便输个名字代表这个式子（如：Bgap_radial），如图：3.8 这时在Named Expressions里就加入了这个式子，如图：3.9 点Done，结束编辑。
4.右键result，如图选择：此时的横坐标是距离（不知道有没有可以改成角度的简便方法，这点也需要高人赐教啊！），我只会用笨方法改成角度了，就是把“X：”里的式子改成：Distance/R*180/pi，其中R是所画的圆弧的半径。
这些设置如下图所示：6. 点New Report，得到气隙磁密（今天机器不知为什么，太慢了，我还马上有事要做，恕不附图了）。
当然还有一种表达式，相当于把normal或者tangent用三角函数表示出来，我比较过，结果一样，不过相对于上述方法而言，式子较麻烦，在此就不予说明了。
交流永磁伺服电动机气隙磁密优化设计
《 机技 术》２ １ 年第 ５ ・ ・ 电 ０１ 期 ９
理论与设计
不应太大 ， 太大的话气隙磁密基 波幅值偏小， 需 要更多的永磁体 。
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幽９ 有 限元 分析 获 得 的电 机空 载 反 电势
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５ 赵朝 会 ， 遂 亮 ，王新威 ， 李 乇永 出． 磁 Ｉ 电机 气隙 磁 密 影 响因 永 司步 素的 分析 … 河 南 农 业 大学 学报 ， ０ ５ ３ （ ） ３ ８３ ４ ２ ０ ， ９ ３ ： ３ —４ ６ 徐广人 ， 任 远 ， 唐 安忠 良 永磁 同步 电动 机 气 隙磁 场 分 析 … 沈 阳
ｋ Ｗ ｍｍ ｍ ｍ ｍｍ
图１ 交流永磁伺服电动机的示意图
机性能有很大的影 响， 为了减小交流永磁伺服电 动机 的转矩 脉 动和铁心损耗 ， 电机 设计时需 在
４７
１５ ７
ｌ Ｏ０
５４ ．
８
３ ６
要合理没计各参数 ， 使气隙磁 密更接近正弦。 为
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８．２ １ 年 第 ５期 《 机 技 术 》 ０１ 电
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图 ８ 气 隙 磁 密波 形 图
电 力高等 专科 学 校学 报 ， ０ １ ３（ ） 】４ ２ ０ ， ２ ： ．． （ 收稿 日期 ： ０ １ ５３ ） ２ １． —０ ０
交流 永磁伺服 电动机 具 有结构 简单 、 体积 小、 重量轻和效率高等优 点， 广泛应用于数控机
床、 国防和航空等领域。
交 流 永 磁 伺 服 电动 机 的气 隙 磁 密 波 形对 电
永磁同步电动机气隙磁密波形的设计研究
（a）径向充磁
B = BX × cos(θ ) + BY × sin(θ )
（b）平行充磁 图3 图1
2 充磁方式对气隙磁密波形的影响
如图 2（a）、（b）所示是两种常见的充磁方式：径向充磁、平 行充磁。 我们选用气隙均匀分布如图 1 所示的模型分别对两种充磁方式进 行仿真，其局部磁场矢量图如图 3 所示。 对比两图仅图中方框内所示部分有所区别，从矢量图上无法直观 的分辨出两种充磁方式对气隙磁密的影响，我们画出径向磁密 B 并进
0 引言
永磁同步电动机的输出转矩及脉动、感应电势、铁芯损耗在很大 程度上取决于气隙中的磁通密度分布，气隙磁通密度（以下简称“气 隙磁密”）波形的优劣直接影响电机的性能。合适的气隙磁密波形可 以有效地稳定转速，提高转速的可控性，降低电机振动及噪音。 永磁同步电机的气隙磁密与很多因素有关，文献 [1] 从气隙变化、 转轴材料、极弧系数、磁钢厚度、极对数等方面分析了对永磁同步电 机气隙磁密的影响；文献 [2] 提出一种用若干块磁钢代替单块磁钢的 方法来改善气隙磁密波形，减少气隙磁密空间谐波的含量；文献 [3] 提出一种解算磁密的计算方法。 常见的永磁同步电机分为方波电机与正弦波电机，两种电机结构 相同，都有永磁转子和与交流电动机类似的定子结构。但永磁同步电 机要求有一个正弦波反电势， 而 BLDC 电机希望有一个梯形波反电势； 所以如何设计出需要的气隙磁密波形是设计电机的基本功之一，但对 于永磁同步电机气隙磁密波形的设计研究文章较少；本文根据充磁方 式、磁轭及极靴形状的变化情况，利用有限元仿真软件 Ansoft，采用 二维有限元方法对相应的气隙磁密变化情况进行分析；进而让读者对 气隙磁密波形设计有初步的了解。
对于平行充磁有： Br = B∑ × cos(θ ) 对于径向充磁有： Br = B∑ 则在整个磁极表面径向充磁的磁场值基本一致，而平行充磁的磁 场值则随着 Φ 的缩小而逐步增大，这与我们的仿真结果也基本一致。
气隙磁密的fft分解
气隙磁密的fft分解全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：气隙磁密是电机设计与分析中一个重要的参数，它可以直接影响电机的性能和效率。
在电机中，气隙磁密是指在电机磁场中气隙处的磁感应强度，通常用磁感应强度B表示。
气隙磁密的大小取决于电机的磁路设计、磁场分布和材料特性等因素。
传统的方法中，气隙磁密通常通过有限元分析等数值方法来进行计算和分析。
有限元分析通常需要耗费大量的计算资源和时间。
为了提高计算效率和精度，研究人员提出了使用快速傅里叶变换（FFT）分解技术对气隙磁密进行分析的方法。
FFT是一种将信号从时间域转换到频率域的技术，它可以将复杂的信号分解成若干个简单的正弦和余弦波形。
在电机中，气隙磁密可以看作是一个由不同频率的正弦和余弦波形组成的信号，因此可以利用FFT技术将气隙磁密信号进行频谱分解，得到不同频率成分的磁密波形，从而更好地分析电机的磁场特性。
通过FFT分解气隙磁密信号，可以获得以下几方面的优势：1. 提高计算效率：与传统的有限元分析相比，FFT技术可以在较短的时间内完成气隙磁密的分析，提高计算效率，减少设计周期。
2. 提高精度：FFT技术可以将磁密信号分解为不同频率成分，更好地揭示气隙中的磁场变化规律，提高分析精度。
3. 提供更多信息：通过分解不同频率的磁密波形，可以获得气隙中不同频率成分的磁场分布情况，为电机设计和性能优化提供更多信息。
在实际应用中，研究人员可以将FFT技术与有限元分析等方法结合，综合利用它们的优势，更好地分析电机的气隙磁密情况。
还可以通过对气隙磁密信号的频谱分析，进一步优化电机的磁路设计，提高电机的性能和效率。
利用FFT技术对气隙磁密进行分解分析，可以提高计算效率、精度和信息量，为电机设计与性能优化提供更多有益的参考。
随着计算机技术的不断进步和应用软件的完善，预计这一技术在电机行业的应用将越来越广泛，为电机的研发和应用带来更多好处。
第二篇示例：气隙磁密是电力系统中重要的参数之一，用于描述磁场在气隙中的分布情况。
气隙磁密波形
气隙磁密波形气隙磁密波形是指在电机、变压器等电磁设备中，由于铁芯和线圈之间存在气隙，使得磁通量分布不均匀，从而导致磁密分布不均匀的现象。
这种不均匀性会对设备的性能和寿命产生影响，因此需要对气隙磁密波形进行分析和优化。
一、气隙磁密波形的产生原因1.铁芯表面不光滑铁芯表面存在凸起或凹陷，会导致气隙的大小不一致，从而影响磁通量的分布。
2.线圈绕制质量差线圈绕制质量差会导致线圈直径大小不一致、匝数不同或者转向错误等问题，从而影响电流分布和磁场分布。
3.铁芯接口处存在间隙铁芯接口处存在间隙会导致磁通量在接口处集中，从而引起局部饱和现象。
二、气隙磁密波形的影响1.降低效率由于气隙磁密波形会导致铜损、铁损等损耗增加，从而降低电机或变压器的效率。
2.影响稳定性气隙磁密波形会导致设备的振动和噪声增加，从而影响设备的稳定性。
3.影响寿命气隙磁密波形会导致铁芯局部饱和，从而引起局部过热现象，从而降低设备寿命。
三、气隙磁密波形的分析方法1.有限元法分析有限元法是一种数值计算方法，可以精确地模拟电机或变压器中的磁场分布。
通过有限元法可以得到气隙磁密波形的分布情况，并且可以对设计进行优化。
2.实验测量法实验测量法是通过在电机或变压器中安装传感器来测量气隙磁密波形。
这种方法可以直接观察到气隙磁密波形的分布情况，并且可以对设计进行验证。
四、气隙磁密波形优化方法1.优化铁芯表面质量通过提高铁芯表面质量，使得铁芯表面光滑均匀，从而减小气隙大小的不均匀性。
2.优化线圈绕制质量通过改进线圈绕制工艺，提高线圈的匝数和直径精度，从而使得电流分布更加均匀，从而减小气隙磁密波形的不均匀性。
3.优化铁芯接口处通过优化铁芯接口处的设计，减小接口处的间隙大小，从而使得磁通量分布更加均匀。
五、总结气隙磁密波形是电机、变压器等电磁设备中常见的问题。
它会对设备的性能和寿命产生影响。
因此需要对气隙磁密波形进行分析和优化。
有限元法和实验测量法是常用的分析方法，而优化铁芯表面质量、线圈绕制质量和铁芯接口处等是常用的优化方法。
气隙磁密 电磁力
气隙磁密电磁力
1.气隙磁密：指在磁回路中，磁场经过气隙（即磁路中被气体，液体
或其他非磁性物质所占据的部分）时，磁场强度的大小。
气隙磁密的大小
直接影响电磁设备的性能和效率，因为气隙会阻碍磁场的流动。
2.电磁力：指由电流在磁场中产生的力。
电磁力可以用于电机、发电机、变压器等各种电磁设备中，使它们能够完成各种工作任务。
电磁力越大，电磁设备的效率和输出功率也越高。
电磁力的大小取决于电流的大小、磁场强度和线圈的长度、形状和材料等因素。
气隙磁密 是空载’
气隙磁密是空载’
气隙磁密是指在电机、变压器等电磁设备中，空气隙中的磁场强度的大小。
它是衡量电磁设备性能的重要参数之一。
当电机或变压器处于空载状态时，即没有负载接入时，气隙磁密会达到最大值。
这是因为在空载状态下，电机或变压器的磁通主要通过空气隙传递，而空气隙的磁导率很低，因此磁通密度会很高。
气隙磁密的大小会影响电磁设备的性能和效率。
如果气隙磁密过高，会导致铁心饱和，使得磁通无法继续增加，从而降低了电磁设备的效率。
同时，过高的气隙磁密还会导致铁心损耗增加，缩短电磁设备的使用寿命。
因此，在设计电磁设备时，需要合理控制气隙磁密的大小，以保证设备的性能和效率。
总之，气隙磁密是电磁设备中一个重要的参数，它的大小会影响设备的性能和效率。
在空载状态下，气隙磁密会达到最大值，因此在设计和使用电磁设备时需要合理控制气隙磁密的大小。
齿槽转矩与气隙磁密谐波
齿槽转矩与气隙磁密谐波齿槽转矩与气隙磁密谐波齿槽转矩与气隙磁密谐波是电机工程中一个重要的概念，它们在电机运行中发挥着关键作用。
本文将从深度和广度的角度探讨这两个概念，帮助读者更好地理解它们的含义和作用。
一、什么是齿槽转矩？齿槽转矩是指电机的转子中由于齿槽存在而产生的磁力作用所产生的转矩。
电机的转子通常由绕组和铁芯组成，在绕组中的电流会在铁芯中形成磁场。
当磁场作用于齿槽时，由于齿槽的形状和磁场的分布不均匀，会产生一个额外的磁力，该磁力使得转子受到一个额外的转矩作用，即齿槽转矩。
齿槽转矩的大小与齿槽的数量、形状、分布以及绕组的电流等因素有关。
通常情况下，齿槽转矩是不可避免的，但它会对电机的运行产生一定的负面影响，如振动和噪声的增加、效率的降低等。
在电机设计和制造过程中需要充分考虑和控制齿槽转矩的影响。
二、什么是气隙磁密谐波？气隙磁密谐波是指电机中由于气隙存在而产生的磁场分布不均匀性。
在电机中，转子和定子之间有一个气隙，气隙的存在导致磁场不能完全通过，从而产生了磁密谐波现象。
磁密谐波会导致磁场的强度、方向和分布不均匀，从而影响电机的性能和运行稳定性。
气隙磁密谐波的大小和分布与电机的结构、材料、气隙间隙、定子和转子的几何形状等因素有关。
通常情况下，气隙磁密谐波对电机的影响是不利的，它会增加电机的振动和噪声，并降低电机的效率和稳定性。
三、齿槽转矩与气隙磁密谐波的关系齿槽转矩和气隙磁密谐波在电机中都是由于磁场的不均匀分布而产生的。
它们之间存在一定的关系，即齿槽转矩会引起气隙磁密谐波的增加，进而影响电机的性能。
齿槽转矩会导致磁场的不均匀分布，从而增加了气隙磁密谐波的强度。
齿槽的存在导致磁场在转子和定子之间出现不连续性，这会引起气隙磁场的畸变和不均匀分布，从而增加了气隙磁密谐波的产生。
气隙磁密谐波会增加齿槽转矩的大小。
由于气隙磁密谐波的存在，磁场的不均匀分布会使得齿槽转矩的大小增加，从而进一步影响电机的运行。
另外，齿槽转矩和气隙磁密谐波的产生与电机的负载特性和工作条件等因素也有关。
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4）、凸极机的，要选择合适的极靴宽度；
5）、在电机性能保证的情况下，适当降低气隙磁密：8000一下；
6）、通过工艺保证定转子的同心度，使ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ单边磁拉力趋于零。
理论上应该说尽量大点好，但要考虑到电机材料的饱和，也就是你想让电机工作在什么状态---不饱和，浅饱和，还是深度饱和。另外，最好不要单独根据气隙磁密来决定电机的匝数，因为匝数的多少还对槽满率，反电势，漏感等参数有重要影响。
1）、选择合适的槽数配合；
2）、选择合适的极距；
3）、增加并联支路数；