关于maxwell v12中气隙磁密的计算
多极永磁无刷直流电动机瓦形磁钢气隙磁通密度的解析计算
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电工技术学报
2011 年 9 月
粘贴式瓦形磁钢，采用等效面电流法，推导给出了 不同半径、不同圆心的平行充磁瓦形磁钢产生的气 隙磁场的解析计算公式，并通过实测电机验证了计 算公式的准确性，解决了平行充磁瓦形磁钢无法获 取平顶反电势波形的问题。
2 多极式 BLDCM 载流线圈的气隙磁场
假设电机的定、转子表面光滑，由开槽引起的 影响用传统的卡氏因数来等效；忽略磁路的饱和效 应，不计涡流和磁滞损耗，定、转子铁心的导磁率 为无限大，整个磁路为线性。电机定子内半径为 Rs， 转子外半径为 Rr，气隙中一对载流线圈元件边 A 和 B 在圆柱坐标下所在的位置为 r=b、 θ = ±α 处，如 图 1 所示。把线圈每边所产生的矢量磁位叠加，即 可得到整个线圈在气隙中产生的磁场[8]。
通密度计算可采用类似方法进行分别计算，只是沿 定子内表面的角度不同，然后累加可得。由此可得 出某一相绕组 2p 对放置在定子内表面的载流线圈 在气隙中共同产生的磁通密度的表达式
∑ B (θ
)
=
2μ0 Nsi πRs
∞⎛ m=1⎝⎜⎜
Rs2m Rs2m
+ −
Rr 2 m Rr 2 m
⎞ ⎠⎟⎟ sin(mα ) •
Keywords：Brushless DC motor, analytical calculation, permanent magnet
1 引言
无刷直流电动机（BLDCM）是一种先进的集电 力电子变换器和永磁电机于一体的机电一体化系 统，既具有交流电动机结构简单、运行可靠和维护 方便等一系列优点；又具备直流电动机的运行效率 高和调速性能好等诸多优点；而且具有率密度大、 噪音低和不受机械换相限制等自身优点。在航天、
08气隙磁导计算
08气隙磁导计算气隙磁导计算是电机设计中的重要环节之一，其结果直接影响电机的性能和效率。
在进行具体的气隙磁导计算之前，我们需要了解一些基本概念和公式。
首先，气隙磁导是指磁场通过气隙时的磁场强度与磁场电势梯度之比。
在电机中，气隙磁导对磁通的传递起到了重要的作用，影响电机的磁路特性。
1.磁通密度(B)：磁通密度是磁力线通过截面积的数量，单位为特斯拉或高斯。
对于永磁体，磁通密度可以通过磁感应强度来计算，即B=μ0H，其中μ0为真空中的磁导率，其值为4π×10-7H/m。
3.磁通(Φ)：磁通是由磁场强度引起的磁力线的数量。
在电机中，磁通可以通过磁通密度与环境的截面积之积来计算，即Φ=B∙A，其中A为截面积。
根据上述概念，我们可以得到气隙磁导的计算公式为：Λ=Φ/(H_g-H_c)其中，Λ为气隙磁导，Φ为磁通，H_g为气隙中的磁场强度，H_c为铁芯中的场强。
需要注意的是，由于气隙是非磁性材料，所以在气隙中的磁场强度相对于铁芯较低。
在具体计算气隙磁导时，我们需要先了解电机的结构和材料。
电机主要由铁芯和气隙组成，铁芯具有高磁导率，而气隙则具有较低的磁导率。
对于简单的直流电机，我们可以将其近似看作是矩形气隙。
Λ=(l_g×μ_g)/(A_g×μ_0)其中，l_g为气隙长度，μ_g为气隙的磁导率，A_g为气隙的截面积。
在实际应用中，气隙的长度和截面积往往可以直接测量得到。
而气隙的磁导率则需要根据材料的磁导率表进行查找，然后进行合适的取值。
在计算气隙磁导时，还需要考虑不同材料之间的接触电阻。
由于接触电阻会引起能量的损失，因此需要将其考虑在内。
总之，气隙磁导计算是电机设计中一个重要且复杂的环节。
通过计算气隙磁导可以帮助我们更好地理解电机的磁路特性，从而进行合理的设计和优化。
但需要强调的是，在实际应用中，需要综合考虑各种因素，包括材料的特性、电机的结构等，在不同的设计要求下进行合理的气隙磁导计算。
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∫。
磁场密度计算公式
磁场密度计算公式磁场密度是描述磁场强度分布的物理量，通常用磁感应强度（磁感应力线通过单位面积的数量）来表示。
磁场密度的计算公式可以通过安培环路定理和毕奥-萨伐尔定律得到。
在进行磁场密度计算之前，我们首先要了解一些基本概念。
磁场是由电流产生的，当电流通过导线或线圈时会形成一个环绕它的磁场。
磁感应强度B是描述磁场的一个重要参数，它的大小和方向可以用磁力线来表示。
磁力线是一种无形的力线，它沿着磁场的方向指示磁场的强度和方向。
根据安培环路定理，通过一个放置在磁场中的闭合回路所围成的面积S，磁感应强度B的总磁通量ΦB等于该回路上的电流I穿过该回路的次数的乘积。
这个定理可以用公式表示为ΦB = B * S = ∫B·dS，其中∫表示对闭合回路上的面积分，B·dS表示磁感应强度在该面积上的投影。
我们还可以利用毕奥-萨伐尔定律来计算磁场密度。
根据这个定律，任何一个点的磁感应强度B，都等于由该点引起的磁场在该点的磁感应强度对该点的矢量和。
这个定律也可以用公式表示为B =∫(μ0/(4π)) * (I * dl × r) / r^3，其中∫表示对整个回路的线积分，I表示电流，dl表示回路上的微小线段，r表示从线段指向观察点的位矢，μ0表示真空中的磁导率，其值约为4π × 10^-7 T·m/A。
通过以上公式，我们可以计算出磁场密度的数值。
但需要注意的是，这些公式适用于理想情况，即导线或回路是细长无限长的理想导体，且磁场的源是准静态的。
在实际应用中，如果导线或线圈的形状复杂，或者存在非理想的情况（如电流变化较快），我们可能需要借助数值计算或辅助工具来进行更精确的计算。
磁场密度的计算是磁场研究中的基础问题，对于理解磁场的分布规律和应用具有重要意义。
通过计算磁场密度，我们可以更好地设计和优化磁场配置，提高各种磁场设备的性能，满足不同应用领域的需求。
磁场密度的计算还可以帮助我们研究磁场的相互作用规律，探索更多磁场应用的可能性。
直线电机不均匀气隙磁场解析计算方法
第54卷第3期2021年3月Vol.54.No.3Mae2021微电机MICROMOTORS直线电机不均匀气隙磁场解析计算方法刘思嘉，刘子锐(北京信息科技大学化学院，北京100192)摘要：直线感应电机运行时，其初级和次级之间可能因不平行而形成不均匀气隙，从而造成电机磁场分布变化。
对于这种不均匀气隙的电机磁场分布的计算，沿用 的基于均匀气隙的公式则会大。
为问题，首先基于电磁论，提出了一种不均匀气隙直线感应电机磁场的解析计算公式；其次线电机对解析公式进行；最后将解析公式计算结果与有限元方法计算得到的气隙磁场分布结果进行了对比％对比结果表明，这种 了气隙不均匀的解析磁场计算方法相气隙不均匀的计算，其平均小50%以上，为直线感应电机的设计和控制效果的提升提供了一种有益的％关键词：直线感应电机；不均匀气隙；磁析计算；有限元中图分类号：TM359.4文献标志码：A文章编号：1001-6848(2021)03-0041-05An Analytical Calculation Method of Flux Density for Uneven Air-gapLinear Induction MotorLIUSojoa，LIU Zoeu o(School of Automation,，Beijing Information of Science&Technology Unnersity，Beijing100192，China)Abstract:The linear induction motor(LIM)may lead to an uneven air-cap bWwwn its pamda and second-o/duang operation.This uneven air-cap will bring the vvriation of flux distribution in the LIM.The traditional calculation method for electric machine flux will enhanco ewor when not consideang the uneven airgap.Aiming to this problem，this paper firstly presented an analytic calculating metOod of the flux density based on MaxwWl's th—a，secondly provided a correction method consideang the uniqueness of LIM，finally compared Oie results with the results of th/inite element mwliod(FEM).The compaason Olustrates that the analytic method reduces the calculation wroe over50%Oian the calculation without consideang the uneven air-cap.This method provides a useful afeanco for the future design and conOol of LIMs.Key wo—t:linear induction motor；uneven air-cap；analytical lux calculation；finite element methodo引言长期以来，直线感应电机(Linear Induction Mo-tvr，LIM)在轨道交得到大量关注，在国内外有大量的工程应用。
第八章_气隙磁导的计算详解
δ
——气隙磁导(H)；
a ——磁极长度(m)； b ——磁极宽度(m)； δ ——磁极间气隙长度(m)； u0 ——真空磁导率(H／m)。
11
§8-2
数学解析法
当δ /a或δ/b＞0.2时,则用下式计算Λδ ：
式中 增加”0.307δ /π ”项是考虑了边缘磁通而
增加的修正系数。
0 0.307 0.307 (a )(b )
§8-2
数学解析法
常见的气隙类型求磁导Λδ的方法： 1、对均匀磁场，常用Λδ的计算公式为：
1 A Λδ 0 Rδ 1 Φδ Λδ Rδ U δ
Φδ B dA
A
气隙长度
U δ H dl
δ
10
§8-2
数学解析法
2、两平行平面的矩形磁极：
1 0 ab R
概 述
三、计算气隙磁导（Λδ）的必要性：
气隙较大且磁路不饱和时，工作气隙的磁阻Rδ比导磁体的磁阻大得
多，故磁路的磁通势大多消耗在工作气隙δ上。因此 Λδ的计算结果直接磁
路计算的结果。 四、计算方法： 数学解析法、分隔磁场法、图解法、经验公式法。
6
§8-2
数学解析法
一、气隙磁导计算方法
二 、 欧姆定律求气隙磁导Λδ的方法
电 器 理 论 基 础-第八章
本章讲授内容
1、概述 2、解析法 3、磁场分割法 4、磁导的实验研究
2
前言
教学目的与要求：
掌握解析法与磁场分割法，了解图解法
教学重点与难点： 解析法与磁场分割法 教学基本内容： 1、气隙磁导计算概述； 2、解析法；
3、图解法；
4、磁场分割法。
计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算法
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【摘要】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空载气隙磁密的解析计算法,并用有限元进行了仿真验证.分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密的影响规律,为优化电机方案提供了思路.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2018(045)008【总页数】6页(P50-55)【关键词】永磁电机;多因素;气隙磁密;有限元【作者】王建飞;张琪;黄苏融【作者单位】上海大学,上海200072;上海大学,上海200072;上海大学,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TM3510 引言永磁电机以其高效率、高功率密度、快速动态响应特性等显著优点在工业驱动和伺服控制系统等领域得到了广泛应用。
永磁电机气隙磁密波形的优劣直接影响电机的转矩品质和感应电势波形的正弦度，因此永磁电机气隙磁密的分布设计尤为关键[1-2]。
建立准确的永磁电机的气隙磁密解析计算式，有助于在电机初步设计阶段获悉气隙磁密的大小和波形，为电磁性能快速准确的分析和方案的评估提供有效的途径。
气隙磁密可以由不同的方法获得(如解析计算法、有限元法或者磁路法)。
解析计算法通常忽略了铁心饱和、齿槽效应及漏磁的影响[3-5]。
有限元法建立了精确的电机模型，计算精度与剖分密度有关，电机模型剖分越细，精确度越高，计算时间越长[6-7]。
磁网络法通常能考虑铁心饱和，但忽略了齿槽效应的影响[8-10]。
为了弥补传统解析计算法存在的缺陷，本文提出一种计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密的解析计算法，能有效地考虑铁心饱和、齿槽效应和极间漏磁对空载气隙磁密的影响。
基于导出的解析计算式分析了永磁体尺寸、隔磁桥高度和极弧系数等参数对气隙磁密分布的影响规律，并将解析计算的气隙磁密波形与有限元仿真结果进行比较。
1 计及多因素影响的永磁电机空载气隙磁密解析计算式本文以1台48槽8极内置式永磁同步电机为例进行分析。
利用maxwell计算漏磁系数方法
方法一：
1.磁密计算
检测永磁体表面磁密和气隙处的磁密，图13（a）为电机一个磁极表面的磁
曲线。
密B m曲线，图13（b）表示气隙处一个极距下的磁密B
(b)
图13 磁密曲线图
2.漏磁系数计算
磁通的计算根据斯托克斯（Stokes）定理求得：
Φm=Bm.Sm
Φδ=Bδ.Sδ
σ=Φm/Φδ
3.评价
需要测量的量较多，对数据测量要求较高，另外，面积计算时选取问题。
计算结果较为准确。
方法二：
1.数磁力线。
磁极发出的总磁力线数目减掉漏掉的就是通过电枢的。
2.这种方法快，简便，比较准确。
方法三：
1.直接检测磁体表面的一个点处磁密作为Bm，和电枢处一个点的磁密作为Bδ.
2.相比较前两种，这种方法没考虑面积，误差还是较大的。
内置式永磁电机漏磁系数直观认识：
工作磁密小，电枢内径小，气隙大，磁桥越大，漏磁系数越大。
基于AnsoftMaxwell的电机气隙径向磁密求取.pdf
基于Ansoft Maxwell 的电机气隙径向磁密求取
编写：y1949b
日期：2011-7-10
首发：西莫论坛（）
1 前言
使用工具： Ansoft Maxwell 2D V14.0
目的：求取电机气隙径向磁密
例子：pmsg-1.mxwl
例子所在目录：C:\Program Files\Ansoft\Maxwell14.0\Examples\RMxprt\pmsg（默认安装路径的话）
2 正文
使用静磁场求解器，本例求解的为永磁同步电机的空载气隙径向磁密，电机模型如图2-1，为全模型。
图2-1
打开场计算器，如图2-2所示
图2-2
场计算器如图2-3所示，其中序号1、2、3、4、5 为主要的点取顺序，其气隙径向磁密利用的公式2-1为
B=B X×cos(θ)+ B Y×sin(θ) （2-1）式中 B-径向磁密
B X-磁密的x轴分量
By-磁密的y轴分量
θ-柱坐标的θ
图2-3
具体的点取顺序见下图2-4至2-13
图2-4
图2-5
图2-6
图2-6
图2-7
图2-8
图2-9
图2-10
图2-11。
双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算
2010年第43卷第8期双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算收稿日期:2009 07 21基金项目:广州市科技计划项目(2008Z1-D421曹江华,杨向宇,肖如晶(华南理工大学电力学院,广州 510640摘要:双转子径向永磁电机可以大大提高转矩密度和效率。
该文首先简要介绍了双转子径向永磁电机的基本结构、原理、特性及设计依据,然后采用等效磁路法对气隙磁密进行了解析,最后利用有限元法对所设计电机进行了静态磁场的分析和气隙磁密计算值的验证。
结果表明,双转子径向永磁电机在磁场上可看作由共用定子铁心的两个传统内、外转子永磁电机并联而成,气隙磁密的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的可行性。
关键词:双转子径向永磁电机;气隙磁密计算;静态磁场;有限元分析中图分类号:TM 351 文献标志码:A 文章编号:1001 6848(201008 0028 03Calculation of Airgap F lux D ensity in Dual rotor Radial fluxPerm anentM agnetM achinesC AO Jiang hua ,YANG X iang yu,X IAO Ru ji n g(Co llege of E lectric Po w er ,South China University o f T echno logy,Guangzhou 510640,China Abst ract :Dual rotor radial fl u x per m anent m agnet m ach i n es can substantially i m prove the torque densityand effic i e ncy .This paper briefly intr oduced its basi c str ucture ,operati o n pri n ciple ,characteristics and desi g n basis ,calcu lated t h e a ir gap flux density based on t h e equ i v a lent m agnetic c ircu i.t I n additi o n ,to analyze the m agnetostatic fi e l d and prove the effectiveness o f t h e ca lculated flux density w ith the fi n ite e le m ent m ethod .The resu lts sho w that the m agnetic fie l d o f dual roto r rad ial flux per m anent m agnet m achines can be regarded as a parallel co m b i n ation o f t w o traditi o na l inner and outer per m anent m agnet m achines shared a co mm on stator core and the airgap flux density values ca lculated by the analytic and fi n ite ele m ent m ethod m atch w el,l w hich verifies the feasi b ility o f the analysis and design .K ey W ords :Dual rotor radia l flux per m anent m agnet m achines ;C alcu lation of a irgap flux density ;M ag netostatic field ;F i n ite ele m ent analysis0 引言与单转子结构相比,采用双转子结构可以充分利用电机内部空间,克服磁拉力,减小漏磁,大大提高电机的转矩密度和效率。
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。
基于Ansoft Maxwell软件的异步电动机仿真教学实践
·158·文章编号：2095－6835（2021）11－0158－03基于Ansoft Maxwell 软件的异步电动机仿真教学实践宁银行（上海电机学院电气学院，上海201306）摘要：有限元仿真技术的发展，有效地推动了高校实验教学改革。
以异步电机为例，介绍了基于Ansoft Maxwell 软件的仿真教学，包括磁场分析、绕组设计、感应电势、转矩特性等内容。
教学实践表明，引入仿真技术，能使抽象的概念和原理变得生动形象，有利于学生深入理解电机的运行机理和电磁特性，并培养了学生利用仿真软件解决工程实践问题的能力。
关键词：电机学；仿真技术；实验教学；异步电动机中图分类号：TM301文献标志码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2021.11.0681引言“电机学”是电气工程一级学科的一门重要专业基础课程，涉及变压器、直流电机、异步电机和同步电机等内容，包括电机的结构、原理、特性等内容，课程知识范围广，内容抽象，学生普遍反映不易理解。
电机学实验、实践等环节教学效果的好坏直接影响到学生对理论知识的理解和应用[1]，加大实验教学改革是近年来高等教育界形成的共识[2-4]。
由于实验技术、实验场地、经费等原因，导致传统电机学实验的实验内容和实验条件受限，存在内容单一、缺乏创新性等问题[5-7]。
为此，不少教育工作者积极呼吁或建议在传统实验的基础上，引入仿真实验[8-10]，并探讨了虚拟仿真技术在教学中的应用目前，关于电机本体结构、运行机理、电磁分析等实验教学的文献报道较少，而这些内容却是电机学中的重点和难点。
以Ansoft Maxwell 、Jmag 为代表的有限元仿真软件已经较为成熟，为电机学仿真实验教学提供了技术保障。
本文以异步电机为例，介绍了基于Ansoft Maxwell 的仿真实验。
2仿真软件介绍Ansoft Maxwell 软件是世界上著名的低频电磁场有限元分析软件，在工程电磁领域的分析中得到了广泛的应用。
磁通密度计算公式
磁通密度计算公式
定义：在均匀磁场中，磁感应强度B和垂直于磁场方向的某一面积S 的乘积，称为通过这个面积的磁通量，用符号“Φ”表示。
因此可得知磁通量计算公式为：
上述公式中所代表的的具体含义分别是：
B：表示磁感应强度，单位（T）
S：表示与磁力线方向垂直的面积，单位（m2）
Φ：表示穿过S面积的磁通，单位（Wb）
磁通量单位：磁通量标示符Φ的国际单位制单位是韦伯，常以符号Wb表示。
在电力工程计算中，也常采用麦克斯韦作单位，简称“麦”，韦伯和麦克斯韦之间的换算关系为：
1 麦克斯韦（Mx）= 1 高斯(Gs)×厘米
2 = 10-8韦伯(Wb)
磁通密度
如果吧磁感应强度B的大小和磁通量Φ与磁力线抽象的联系起来，则可认为磁通Φ在数值上就等于垂直通过该单位截面的磁力线条数。
由磁通量计算公式Φ=BS得：
这样，磁感应强度B的大小就等于通过单位面积上的磁力线条数。
因此，磁感应强度大小又称为磁通密度。
由此得出一个结论：磁通密度是磁感应强度的一个别名，它表示垂直穿过单位面积的磁力线的多少。
（注意笔者上面将Φ和B比作磁力线的描述中加粗的字体含义区别）
由此可知，B和Φ是从不同角度描述磁场性质的物理量。
磁感应强度B是描述磁场中某点的磁场大小，而磁通量Φ是表示磁场中某一范围内的磁场总体情况的物理量。
磁感应强度B是矢量（有大小和方向的量叫矢量），而Φ是标量（只有大小而无方向的量叫标量）。
在分析电磁现象时，应视具体情况而选用合适的量。
双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算
2010年第43卷第8期双转子径向永磁电机气隙磁密的分析计算收稿日期:2009 07 21基金项目:广州市科技计划项目(2008Z1-D421)曹江华,杨向宇,肖如晶(华南理工大学电力学院,广州 510640)摘 要:双转子径向永磁电机可以大大提高转矩密度和效率。
该文首先简要介绍了双转子径向永磁电机的基本结构、原理、特性及设计依据,然后采用等效磁路法对气隙磁密进行了解析,最后利用有限元法对所设计电机进行了静态磁场的分析和气隙磁密计算值的验证。
结果表明,双转子径向永磁电机在磁场上可看作由共用定子铁心的两个传统内、外转子永磁电机并联而成,气隙磁密的解析值和有限元计算值也吻合得较好,证明了分析和设计的可行性。
关键词:双转子径向永磁电机;气隙磁密计算;静态磁场;有限元分析中图分类号:TM 351 文献标志码:A 文章编号:1001 6848(2010)08 0028 03Calculation of Airgap F lux D ensity in Dual rotor Radial fluxPerm anentM agnetM achinesC AO Jiang hua ,YANG X iang yu,X IAO Ru ji n g(Co llege of E lectric Po w er ,South China University o f T echno logy,Guangzhou 510640,China )Abst ract :Dual rotor radial fl u x per m anent m agnet m ach i n es can substantially i m prove the torque densityand effic i e ncy .This paper briefly intr oduced its basi c str ucture ,operati o n pri n ciple ,characteristics and desi g n basis ,calcu lated t h e a ir gap flux density based on t h e equ i v a lent m agnetic c ircu i.t I n additi o n ,to analyze the m agnetostatic fi e l d and prove the effectiveness o f t h e ca lculated flux density w ith the fi n ite e le m ent m ethod .The resu lts sho w that the m agnetic fie l d o f dual roto r rad ial flux per m anent m agnet m achines can be regarded as a parallel co m b i n ation o f t w o traditi o na l inner and outer per m anent m agnet m achines shared a co mm on stator core and the airgap flux density values ca lculated by the analytic and fi n ite ele m ent m ethod m atch w el,l w hich verifies the feasi b ility o f the analysis and design .K ey W ords :Dual rotor radia l flux per m anent m agnet m achines ;C alcu lation of a irgap flux density ;M ag netostatic field ;F i n ite ele m ent analysis0 引 言与单转子结构相比,采用双转子结构可以充分利用电机内部空间,克服磁拉力,减小漏磁,大大提高电机的转矩密度和效率。
基于Ansoft Maxwell的内置式Ⅴ型永磁电机齿槽转矩优化
基于Ansoft Maxwell 的内置式V 型永磁电机齿槽转矩优化*吴铭刘成武（福建工程学院，福建福州35011）摘要：作为永磁电机制造不可忽视的性能指标，齿槽转矩是永磁电机向高性能高精度迈进前亟需解决的关键一步。
文章基于能量法和傅里叶展开，解析推导出内置式V 型永磁电机的齿槽转矩理论表达式，从较直观的角度分析了齿槽转矩的产生规律，研究了不等厚磁极、开辅助槽和辅助凸部、槽口尺寸变化引起齿槽转矩波动的影响，并与Ansoft Max⁃well 有限元分析软件结合仿真各优化策略下的内置式电机齿槽转矩。
研究表明，采用不等厚磁极、开辅助凹槽和辅助凸部、适当选取辅助槽尺寸均能减弱齿槽转矩对电机的影响。
关键词：齿槽转矩；有限元；内置式电机；优化策略中图分类号：TM351文献标识码：A文章编号：1672-4801（2020）02-058-05DOI:10.19508/ki.1672-4801.2020.02.017*福建省自然科学基金资助项目(2018J01628)作者简介：吴铭（1996—），男，硕士生，研究方向为永磁电机振动与噪声、电磁场分析。
刘成武（1975—），男，教授，博士，研究方向为机械结构多学科优化设计、汽车NVH 。
随着控制技术的迅速成熟和高性能永磁材料的问世，永磁电机结合驱动控制系统普遍应用在新能源汽车市场。
永磁体磁场与定子齿槽相互作用产生齿槽转矩，系统的控制精度会受其引起的振动和噪声波及。
齿槽转矩是高性能永磁电机研发中不容忽视的重要课题，降低甚至消除齿槽转矩将会对行业影响深远。
在关于齿槽转矩的削弱方法和优化策略方面，近些年取得了大量研究成果。
文献[1]从永磁电机的气隙磁导模型入手解析出能够减小齿槽转矩的合适槽口宽度，但提出的槽口宽度运用到实际价值不高。
文献[2]探究了傅里叶分解系数是否受定子齿槽口宽度影响，研究表明使气隙磁导平方的傅里叶分解系数降低的槽口宽度能减小齿槽转矩；但作者仅从改变相对气隙磁导的角度削弱齿槽转矩，存在一定局限性。
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。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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[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）。
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。
以上就是我在求解气隙磁密方面的一点心得，匆匆写完，不对之处望请各位指正。
尤其是红色字体标出的问题，恳请高人解答，不胜感谢！
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