基于Ansoft-RMxprt的三相异步电机设计剖析

RMxprt概述
RMxprtTM 与 Ansoft 的 Maxwell集成在同一设 计环境中，设计者可单独使用 RMxprtTM ， 也可将其优选出的设计方案自动生成二维 / 三维有限元分析模型，用Maxwell对电机进 行更精确的电磁场分析设计, 实现电机解析有限元自动设计流程。
特点
-Windows风格介面，模版化参数输入: 工作条件,几何尺 寸, 材料特性等 -基于经典的电机分析理论和等效磁路法的快速解析分析 -提供美国、中国材料库和公制、英制单位 -自动排列多种绕组型式或用户自定义任意绕组连接方式 -无刷电机、开关磁阻电机和永磁同步电动机的驱动线路 类型、控制方式及开关管参数可设定 -直流电机详细的换向器和电刷参数可设定 -输入数据自动验证功能
第2讲 基于Ansoft RMxprt的三 相异步电机设计分析
——电机的磁路设计法
RMxprtTM
RMxprtTM 是旋转电机专业设计软件，能快速计算各 种电机（感应电机、同步电机、电子或机械换向电机 等）的性能指标。RMxprtTM还能快速地对成百上千种 设计方案进行评估，并可对预选方案进行设计优化， 优化设计后的方案可根据模型的对称性，自动生成合 理的二维 / 三维电磁场有限元分析模型。 RMxprtTM 为 工程人员在产品设计过程中及时地评估和平衡设计方 案提供了有效工具。
RMxprt概述
随着电机应用领域的不断拓展，工程设计人 员在产品小型化、高效率以及高性能方面面 TM 临越来越多的挑战。 RMxprt 帮助电机制造 者，在设计过程的初始阶段制定成百上千种 方案，同时对其性能进行评估，从中优选出 最佳、合理的设计方案。
பைடு நூலகம்
RMxprt概述
具有Windows风格的桌面环境，采用专业的、模 TM 版化电机设计界面， RMxprt 运用经典电机分 析理论快速、准确地求解电机的转矩－转速特 性、损耗、气隙磁通、以及效率等重要特性曲 线及参数。集成的参数化分析和优化设计功能 使它成为快捷、高效的电机设计专用工具。
STATOR DATA
Number of Stator Slots: 36 Outer Diameter of Stator (mm): 260 Inner Diameter of Stator (mm): 170 Type of Stator Slot: 2 Dimension of Stator Slot hs0 (mm): 0.8 hs1 (mm): 0.975 hs2 (mm): 15.83 bs0 (mm): 3.8 bs1 (mm): 7.28 bs2 (mm): 10.05 Top Tooth Width (mm): 7.86988 Bottom Tooth Width (mm): 7.86977
Bulk Conductivity:电导率 类型： Simple:各向同性 Anisotropic :各向异性

Magnetic Coercivity:磁矫顽力
Core Loss Type: 铁芯损耗类型 Electrical Steel:电工钢片
Power Ferrite:功率铁氧体
定子槽形
特点
-提供丰富的预设计电机模型库 -自动设计功能: 槽形尺寸、线圈匝数、线规、起动电容等 -求解时考虑材料非线性Ｂ–Ｈ特性、三维斜槽和端部效应 -参数化和优化设计功能： -尺寸等参数无需指定，可用一定变化范围的变量表示 -数据、图形、自定义结果输出模式 -多种负载种类
三相异步电机RMxprt设计（1） 项目建立
定子绕组
定子绕组端部数据和绝缘数据
定子绕组类型
转子数据
转 子 槽 类 型
转子槽形数据
转子铸铝绕组
轴材料设定(磁性、非磁性)
仿真设置
求解异步电机
结果查看
设计单
Three-Phase Induction Motor Design File: Setup1.res
GENERAL DATA
STATOR DATA
Length of Stator Core (mm): 155 Stacking Factor of Stator Core: 0.98 Type of Steel: 50DW470 Number of lamination sectors 0 Press board thickness (mm): 0 Magnetic press board No Number of Parallel Branches: 1 Type of Coils: 11 Coil Pitch: 5 Number of Conductors per Slot: Number of Wires per Conductor: Wire Diameter (mm): 1.291 Wire Wrap Thickness (mm): 0.04
三相异步电机RMxprt设计（2） 模型建立
或双击项目管理树对应项，在屏幕上弹出 “Properties”窗口，输入模型数据后，点击“确定” 退出。
定子数据输入
Relative Permeability:相对 磁导率
simple: 导磁性能各向同性且 BH关系为线性；Value 值为1 Anisotropic : 导磁性能各向异性材料 需要输入三个方向的导 磁性能 X:T(1,1) Y:T(2,2) Z:T(3,3) Nonlinear: 导磁性能非线性
Given Output Power (kW): 11 Rated Voltage (V): 380 Winding Connection: Delta Number of Poles: 4 Given Speed (rpm): 1460 Frequency (Hz):50 Stray Loss (W): 110 Frictional Loss (W): 102 Windage Loss (W): 0 Type of Load: Constant Torque Operating Temperature (C): 75
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STATOR DATA