ANSOFT-12静磁场分析案例解析

2、求解区域
进行电机静磁场分析时，不需要考虑转子区域的旋转运动，只需 要建立一个包含整个电机求解区域的外面域即可。用 draw circle画出 求解区域，并定义transparent(透明度），调到1
3、求解参数设定 ◆选择电机求解域的外边界，首先执行 Edit/Select/Edge命令，选择边界线，再执行Maxwel 2D/Boundaries/Assign/Vector Potential命令，弹出矢量 边界条件设置对话框，在Name框中输入Boundary， Value值设为0
Baidu Nhomakorabea
是以面域的形式显示：
◆ 按自己电机模型情况，建立线圈：
◆ 选择已建立的定子槽和线圈，执行
Modeler/Edit/Duplicate/Around Axis命令，出 现沿轴复制对话框，在Axis选择沿Z轴复制， 相隔30°，进行12次复制，完成电机所有定 子槽及线圈的建立.（根据自己模型实际槽 数建立）：
◆ 双击桌面上的Maxwell 12图标 启动
Maxwell。执行Maxwell/ Solution Type设置
求解类型见下图三，设置为静磁场求解。 ◆ 执行File/New命令，或者单击工具栏上 按钮 新建一个项目文件。 新建Maxwell 2D项目。
◆ 然后单击
图三
◆ 然后依次单击 modelor——import出现如下窗口，选择刚刚保存的CAD 文件，然后打开。
图八
•
◆ 由于导入的模型，有些线面无法选择，导致编辑困难，需重新整 理。
•
◆ 根据导入的模型，利用Draw Line和Draw 3 point arc、center point
arc（图九）命令描线
图九
◆ 先描电枢冲片槽形，可先把不需要的图形隐藏。选中需隐藏的图形按 按钮。如果需显示时可按 显示，弹出下（图十）对话框，在要显示的图形
前复选框打√ 。最后只剩下电枢冲片图形。
图十
图十一
◆ 槽形描好后，把电枢冲片图形隐藏，见下图只剩 下槽形图。 ◆执行Modeler/Edit/Boolean/Unite命令，或者单击工具
栏上
按钮，使定子槽的所有边连为一个整体。
◆选择定子所有边，执行Modeler/Edit/Surface/Cover Lines命令，完成电机定子槽的建立，这时电机定子槽
◆ 建立转子电枢冲片：把电枢冲片显示，用 同样方法draw circle描出定子外圆和内圆。同 时选择定子外圆，所有的槽执行 Modeler/Boolean/Subtract命令，然后再同时选 择转子冲片和转子内圆执行 Modeler/Boolean/Subtract命令建立转子冲片： ◆建立轴，根据导入模型，用draw circle命令 建立。 ◆用类似方法分别建立电机外壳，还有磁瓦。
CAD 模型导入到ANSOFT 12静磁场分析案例
（永磁有刷直流电机）
一、CAD模型建立
◆ 在CAD中把电枢冲片、磁瓦、壳体组合在一起（图一）。 这样在Maxwell 2D 中就不用再移动组合。 ◆ 模型建好后另存为AUTOCAD2000/LT2000格式的图形 文件。
图一
二、Ansoft12的模型导入
图四
◆ 模型打开后就导入到了ANSOFT中，见下图六： ◆模型导入后需重新建立坐标系，便于下面建模设置。选择工具栏中的 ，把鼠标移至电枢冲片中心，单击，然后结束，参考坐标系建立完成。 见图七
图六
图七
三、根据导入的模型构建几何模型
◆ 在构建几何模型之前，需要先确 定几何模型的单位系统，执行 Modeler/Units命令，进行几何模 型单位选择。 ◆ 列表中默认单位是mm，当选择 新单位时，单击要选择的单位并 执行Recover to new units命令， 将模型窗口的单位转换为要选择 的单位
DW470-50的磁通密度和磁场强度值见下表：
◆磁瓦，选择磁瓦把坐标系设定为建立的相对坐标系， 便于径向充磁，见下图
◆执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择相应的材料，单击 确定按钮，完成材料的分配，如果没有需添加材料。 选择其中的一片磁瓦，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器 （见右图）磁瓦为永磁铁氧体，选择Y30，单击clone material 复制材料，在先 有的材料基础上修改
然后在弹出右图对话框，在name栏填上材料名称，下来菜单选择Nonlinoar Permanent Magnet,进行各项参数设置，填入Hc ,Br 等参数。单击确定完成， 选择Material Coordinate Type为笛卡尔坐标系Cartesian，X Component的 Value值为1，其余的为0，径向充磁，另一块磁瓦用同样方法添加材料，不 同之处：选择Material Coordinate Type为笛卡尔坐标系Cartesian，X Component的Value值为-1，其余的为0，完成材料设置
四、相关参数设置
1、材料定义及分配 ◆选择所有线圈，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择Copper 材料，单击确定按钮，完成Copper材料的分 配
◆选择壳体，执行Modeler/Assign Material命 令，弹出材料管理器，选择steel1010材料，单 击确定按钮，完成材料的分配 ◆选择壳体和轴，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择 steel1010材料，单击确定按钮，完成材料的分 配 ◆选择转子，执行Modeler/Assign Material命 令，弹出材料管理器，选择DW470-50，如没 有此材料需自己添加。 弹出材料管理器，单击Add Material按钮， 出现新材料编辑对话框，在Material name文本 框中输入DW470-50，在第一栏相对磁导率 （Relative Permeability)类型框中选择非线性 nonlinear，Value项显示为BH Curve，选择BH Curve进入BH曲线编辑器，在左侧B和H框中 依次输入硅钢片相应的磁通密度和磁场强度 值