Maxwell仿真永磁同步电机步骤.pdf
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。
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。
WS04_Maxwell仿真永磁电机教程
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
WS04-11
Maxwell v2014
模型细节 – Maxwell 外电路编辑器
Maxwell ASSM (BLAC) 模型
WS04
如果激励需要用外电路，则必须在Maxwell Circuit Editor中先创建一个外电路。 如果是通过RMxprt自动生成的有限元模型，则RMxprt也会同时生成一个外电路，例如 02_RMxprt_PWM Design，用户可以查看这个外电路的设置。 要查看这个新建的外电路，可以点击 Excitations -> External Circuit -> Edit External Circuit 在弹出的Edit External Circuit窗口中，点击Edit Circuit . . . 在Maxwell外电路编辑器中，选择View –> Fit Drawing
ANSOFT
Curve Info CoreLoss Setup1 : Transient
250
Moving1.Torque [NewtonMeter]
CoreLoss [W]
150
20.00
100
10.00
0.00
转矩
0.00 12.50 25.00 Time [ms] 37.50 50.00 62.50
40.00
20.00
Note: 用户可以调整电流初始值，以缩短 仿真达到稳定的时间。
Y1 [A]
0.00
-20.00
-40.00
电流
0.00 12.50 25.00 Time [ms] 37.50 50.00 62.50
-60.00
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
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∫。
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- 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。
最新maxwell后处理永磁体退磁仿真步骤及设置
1、正确建立电机模型，并加额定负载运行。
12、在永磁体外弧画一条与永磁体外弧一致的曲线如图1。
2343、在后处理中设置如图2。
其中Polhline1为上步中画线的名称。
53、得到的曲线如图3。
674、求解永磁体平均磁场强度。
在后处理中设置。
89第一栏是选择要分析的量，mag H(B/J) 磁场强度，磁感应强度，电流密度的绝对值大小用来画云图的，H(B/J) Vector为它们的矢量，用来画矢量1011图。
后面几项没有用过，不知道具体干什么用的。
12第二栏是画图所用的几何模型，比如surface xy就是在xy片面上话图。
13Volume –all就是在所有的体上画图。
Animsurf xy则是在xy平面做动画。
14注意，一些量不能在体上显示，如果选择体，会弹出警告。
15第三栏是所显示的为哪个组件上的H(B/J)的值。
画出的云图和矢量图可以通过双击颜色标度栏，打开并设置一些显示参1617数，包括取值范围，颜色，箭头的大小和密度等，以大到最好的显示效果。
18Plot—〉Visibility可以控制当前显示的内容。
Plot—〉Delete 删除已19经建立出的后处理表达式。
还可以通过 Plot—〉save as将化出的云图保20存为.dsp文件。
21Plot—〉field的操作比较简单，但是它只能给出最基本的几个量，局限22性比较大。
用Calculator 可以实现它里面所有的功能，而且可以扩展到其23它的量的计算。
下面具体介绍一下Calculator中各个按钮的作用。
把显示区域当作一个堆2425栈来操作。
最上为栈顶，最下为栈底。
26Push：将当前栈顶信息重行操作一遍，放在栈顶。
2728Pop：将栈顶操作出栈。
29RlDn：将栈内的操作向下循环。
30RlUp：将栈内的操作向上循环。
31Exch：将栈顶的两条语句交换位置。
32Clear：清空栈内的内容。
Undo：撤销操作。
3334Input：输入，获得一些基本的数据。
Maxwell-Intro_WS5.1_永磁同步电机
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
永磁同步电机系统仿真
转矩与电流成正比关系 永磁同步电机系统的转矩与电流的相位差有关 转矩和电流的调节可以通过控制算法实现 了解转矩和电流的关系有助于优化电机性能
电压方程：描述电机的电压与 电流之间的关系
磁链方程：描述电机的磁链与 电流和磁通之间的关系
转矩方程：描述电机的转矩与 电流和磁通之间的关系
运动方程：描述电机的转速与 转矩和电机参数之间的关系
添加标题
常见仿真软件：ANSYS Maxwell、COMSOL Multiphysics、FEMM等
添加标题
适用场景：ANSYS Maxwell适用于电磁场仿真，COMSOL Multiphysics适用于多物理场耦合仿真，FEMM 适用于电机电磁场仿真
添加标题
精度和稳定性：ANSYS Maxwell和COMSOL Multiphysics精度较高，稳定性较好，而FEMM适用于简单模 型仿真，精度和稳定性相对较低
永磁同步电机系统 仿真的应用和发展 趋势
工业自动化：用于控制机器人、自动化生产线等 新能源汽车：作为驱动电机，提高能效和性能 航空航天：用于控制无人机、卫星等高精度设备 医疗器械：用于精密手术器械的控制和操作
添加 标题
高效能：随着技术的进步，永磁同步电机系统 的仿真将更加高效，能够更快地得到精确的结 果。
永磁同步电机系统 的仿真软件
Simulink：用于动态系统建模和仿真，支持多种永磁同步电机模型 FEMTO-ST MCU：专门用于电机控制系统的仿真，包括永磁同步电机 dSPACE：实时仿真系统，可用于永磁同步电机控制算法的验证 MATLAB/Simulink：电机控制系统设计和分析工具，适用于永磁同步电机仿真
永磁同步电机系统仿 真
汇报人：XX
目录
Ansoft Maxwell 仿真实例PDF(68页)
1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10 误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction ） 恒定电场的源：（1）Voltage Excitation ，导体不同面上的电压 （2）Current Excitations ，施加在导体表面的电流（3）Sink （汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
WS04_Maxwell仿真永磁电机教程
D35
D37
D26
S_39
V
D28
S_41
V
D30
S_43
V
100ohm R17 100ohm R18 100ohm R19 + 0.95V + 0.95V + 0.95V -1V 1V 0
+
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
WS04-12
Maxwell v2014
创建 Maxwell 2D 有限元分析模型
齿槽转矩 反电势EMF 起动瞬态过程 瞬态负载效应 场路耦合效应
Maxwell支持与Simplorer协同仿真整个机电系统的性能，包括设备级半导体模型，控 制器，电热性能，机械耦合等
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
WS04-5
Maxwell v2014
创建 Maxwell 2D 有限元分析模型
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
WS04-10
Maxwell v2014
创建 Maxwell 2D 有限元分析模型 绕组：
Maxwell ASSM (BLAC) 模型
WS04
电阻和电感是RMxprt生成有限元模型的时候，自动添加的，分别代表的是绕组的电阻和端部漏感。 在二维有限元分析的时候，只分析电机的截面；线圈的端部部分不建模，需要施加额外的端部漏感 来弥补。 绕组的电压源激励为： 195.959 * sin(2*pi*180*time+11.5606*pi/180) 其中195.959表示相电压的幅值，等于240*sqrt(2)/sqrt(3)。相角11.5606deg是RMxprt计算得到的， 指的是输入电压与反电势之间的夹角，单位是角度。
OKMaxwell仿真PMSM15KW步骤
OKMaxwell仿真PMSM15KW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
Ansoft 和Simplore 联合仿真时，如果Ansoft 中的模型类型是Transient ，则必须勾选Maxwell 2D -> Design Settings -> Advanced Product Coupling 菜单中的Enable
transient-transient link with Sim ，否则在检查时会产⽣ Cannot find the matching inductor in the imported file 这个错误。
运动设置
ms ）。
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。
AnsoftMaxwell仿真实例PDF（68页）
AnsoftMaxwell仿真实例PDF（68页）1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真平板电容器模型描述：上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体）介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质）激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。
要求计算该电容器的电容值1.建模（Model）Project > Insert Maxwell 3D DesignFile>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic创建下极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为DownPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建上极板六面体Draw > Box（创建下极板六面体）上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2）将六面体重命名为UpPlateAssign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor）创建中间的介质六面体Draw > Box（创建下极板六面体）介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0）坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1）将六面体重命名为mediumAssign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region）Padding Percentage：0%忽略电场的边缘效应（fringing effect）电容器中电场分布的边缘效应2.设置激励（Assign Excitation）选中上极板UpPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 5V选中下极板DownPlate,Maxwell 3D> Excitations > Assign >Voltage > 0V3.设置计算参数（Assign Executive Parameter）Maxwell 3D > Parameters > Assign > Matrix > Voltage1, Voltage2 4.设置自适应计算参数（Create Analysis Setup）Maxwell 3D > Analysis Setup > Add Solution Setup最大迭代次数：Maximum number of passes > 10 误差要求：Percent Error > 1%每次迭代加密剖分单元比例：Refinement per Pass > 50%5. Check & Run6. 查看结果Maxwell 3D > Reselts > Solution data > Matrix电容值：31.543pF2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真恒定电场：导体中，以恒定速度运动的电荷产生的电场称为恒定电场，或恒定电流场（DC conduction ）恒定电场的源：（1）Voltage Excitation ，导体不同面上的电压（2）Current Excitations ，施加在导体表面的电流（3）Sink （汇），一种吸收电流的设置，确保每个导体流入的电流等于流出的电流。
maxwell后处理永磁体退磁仿真步骤及设置
1、正确建立电机模型，并加额定负载运行。
2、在永磁体外弧画一条与永磁体外弧一致的曲线如图1。
3、在后处理中设置如图2。
其中Polhline1为上步中画线的名称。
3、得到的曲线如图3。
4、求解永磁体平均磁场强度。
在后处理中设置。
第一栏是选择要分析的量，mag H(B/J)磁场强度，磁感应强度，电流密度的绝对值大小用来画云图的，H(B/J) Vector为它们的矢量，用来画矢量图。
后面几项没有用过，不知道具体干什么用的。
第二栏是画图所用的几何模型，比如surface xy就是在xy片面上话图。
Volume –all 就是在所有的体上画图。
Animsurfxy则是在xy平面做动画。
注意，一些量不能在体上显示，如果选择体，会弹出警告。
第三栏是所显示的为哪个组件上的H(B/J)的值。
画出的云图和矢量图可以通过双击颜色标度栏，打开并设置一些显示参数，包括取值范围，颜色，箭头的大小和密度等，以大到最好的显示效果。
Plot—〉Visibility可以控制当前显示的内容。
Plot—〉Delete 删除已经建立出的后处理表达式。
还可以通过Plot—〉save as将化出的云图保存为.dsp文件。
Plot—〉field的操作比较简单，但是它只能给出最基本的几个量，局限性比较大。
用Calculator 可以实现它里面所有的功能，而且可以扩展到其它的量的计算。
下面具体介绍一下Calculator中各个按钮的作用。
把显示区域当作一个堆栈来操作。
最上为栈顶，最下为栈底。
Push：将当前栈顶信息重行操作一遍，放在栈顶。
Pop：将栈顶操作出栈。
RlDn：将栈内的操作向下循环。
RlUp：将栈内的操作向上循环。
Exch：将栈顶的两条语句交换位置。
Clear：清空栈内的内容。
Undo：撤销操作。
Input：输入，获得一些基本的数据。
Qty：一些基本的计算结果，包括B、H、J、能量等；Geom：几何形状。
包括点、线、面、体。
这些元素一方面可以是前处理建模时候形成的，也可以根据需要，通过后处理器中的Geometry中相关选项创建。
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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 那个，改一个参数 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
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
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
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