ansoft v5.0中文版-rmxprt5使用手册

1RMxprt一般1建建立2D有限元电磁建立Simplorer统仿真的电2使用快捷2Maxwell进入MaxwellMaxwellControlPanel图标（对于Windows系统）或键入命令maxwell&(对于工作站系统)，出现MaxwellControlPanel界面： Ansoft Projects(左上区): Project(右区): ProjectDirectories(左下区),如：创建、删双击../可进入上一级），则所选择的路径显示在CurrentDirectory栏中。Alias(注：这个别名并不是文件夹名，而是建立一个指向CurrentDirectory栏中路径的指针，以便于快速调用此路径文件夹中的项目)。⑶若欲将别名建在CurrentDirectory路径的下一级 中，可选择右下角的MakeNewDirectory栏，并键入下一级路径的文件夹名。OK,关闭Addanewprojectdirectory建立新项目NameazA到Z09中的任意字符组fileset1、fileset2、previous、seeded和port。MachineType窗口，选好类型，点击OK,进入电机参数输入和软件运行窗口。ProjectsCopySelectprojecttocopyfromandentertargetname窗口。 ⑶选定文件夹后，在Projects栏列表中，选定欲移植的项目，则该项目名自动出现在窗口下方CopyprojectFrom:的右边。的说明⑵。SaveNotes命令框保存项目说明。…ChangetoprojectdirectoryorsubdirectoryCurrentDirectoryGeneralNumberofPole4FrictionLoss11W(2%~3%,本例中2%)。CircuitTypeC2220VDC开关驱动电路。C2代表交叉型两相电路，见对应A相为正向最大时，T1AT1B对应A相为负向最大时，T3AT3B对应A相为负向最大时，T4AT4BLeadAngleofTrigger设置为电角度0TriggerPulseWidth90TransistorDrop2VDiodeDrop2VOperatingTemperature75定子数据Statorstator1NumberofSlots24SlotType2(斜颈圆底)AutoDesign(本例未采用槽型自动设计功能)SlotDimensionsHs0Hs1Hs2Bs0Bs1Bs2Stator2注：RMxprtMaterials/BH命令，用户可以建立自己的铁心材料数据库，详见本手册中3.1软磁材料。EndAdjustment0。本例线圈出槽口即转弯，故输入为0。注：由于每个电机厂的线圈工艺不同，RMxprt计算出的线圈平均匝长与实际值可能EndAdjustment可用作调整环节。当绕组实测电阻值大于计算值时，可增大EndAdjustment的输入值。反之，则减小EndAdjustmentWindingType21。21⒃并联支路数CoilPitch524槽/465，即线圈从第1槽跨到第6槽。(21)GaugeAutoRMxprt自动优选电磁线直径和相应的线规代码。当选择Auto自动设计线规时，电磁线直径框自动设置为0。线材料数据库。关于电磁线规和绝缘层厚度的说明详见本手册3.3电磁线规。RotorPoleRotorType1PoleArcOffset0RMxprt将此称为极弧偏心距PoleArcOffset。本例电机采用均匀气隙,故偏心距为0。PoleEmbrace0.7。转子极弧系数表示永磁弧片在转子表面的弧⑼磁钢型号MagnetType选XG196/96。这种磁钢的剩磁密度为0.96Tesla,矫顽力为-690KA/m，最大磁能积为183KJ/m3，相对回复磁导率为1.0材料数据库，详见本手册中3.2永磁材料。MetricUnit为公制，单位毫米（inch，inch输入数据文件DataRMxprt对每个项目建立两个尾缀分别为.da0和.da1的输入数据文件。.da0为静态数据文件而.da1为动态数据文件。这两个文件的动、静配合使用，可给用户带来一些方便：点击Run/ File/Open命令，选择.da0文件，则将.da1用.da0的数据刷新。当.da1的数据因修File/Save时，.da0和.da1两个数据文件同时刷新。当项目完成得到满意结果时，设计分析ytical ⑷点击OK⑸点击下拉菜单中 PostProcess/DesignOutputDesignOutput窗口，列表显示电机的各种性能数据和特性参数。设计结果输出DesignStator1Stator2窗口输入的数据相同。因为输入时选择了自动设计线规功能，RMxprt计算出下述数据：电磁线直径WireDiametermm例采用线规，其线规材料库数据中的绝缘厚度为0，故输出值亦为0。磁线截面积(含电磁线绝缘)与槽总面积减槽绝缘之差的比值。现在有了RMxprt计算的电磁线直径，你可以返回程序的输入窗口。在电磁线直径WireDiameter0.8118mm2020GaugeWireWrapThicknessmm):0.08。然后点击ysis/yticalDesign运行程序，运行完毕，点击PostProcess/DesignOutput,看一看电磁线绝缘对总槽满率的影响。电磁线直径WireDiametermmRotorPole窗口输入间常数、理想力矩常数KT和理想反电势常数KE。参数 计算 20.24 53.87 9.32 0.69 95.6输出功率Output 550 645.6效率 85.2 1562 3.36 32.3 WINDIGNWindingLayout可以看到整个绕组的详细布置图和表格。下述参数以电角度给出：每槽电角度Angleper (180o电角度除以每极槽数 度。此轴线与x-轴相差3.5槽，即105o电角度或52.5o机械角度)第一槽中心Firstslot (用于计算A相绕组轴线的参考匝数Numberof 4.5 1.7650.87690转动惯量估计EstimatedMomentof0.0015kg-性能Performance ,条曲线，将用不同的Y坐标框SeparateYscales选中，点击OK,冲片LaminationView菜单中单独选中StatorRotorSlots，分别查看定子冲片或转子或槽型的截面形状。然后点击File/Exit关闭LaminationLayout窗口。绕组分Winding关闭WindingLayout创建项目的Maxwell2D该项目进行二维电磁场分析，可用RMxprt非常方便地创建Maxwell2D的几何模型。MaxwellTool/OptionsOptionsMaxwellPathMaxwell软 相槽数为整数，故可分为4个周期。选择较小的周期可缩短Maxwell2D的 BandArc 将气隙沿圆周等分，BandArc为每一等分所对应的圆心角，其有效取值范1°～532DMaxwellBandArcTeethtoTeeth选择此项时，转子齿或磁极的中心线与周期剖切的分界线重合；否则，OKOptions⑴点击下拉菜单 的几何图形。此图形随Periodic、Difference和TeethtoTeeth参数的改变而变化。创建Maxwell2D二维电磁场ProjectNamePathCreateMaxwell2D项目的创建SimplorerPostProcess/CreateSimplorerModelCreateSimplorerModel窗口。分ModelNamePathCreate即完成SimplorerModel项目材料库管理MaterialsLibrary软磁定义铁心材料的磁化特性B-H曲线和损耗B-P曲线。进入B-H选择单位制，EnglishUnitSystem为英制，MetricUnitSystem⑵StandardLossInduction栏中输入软磁材料的标准损耗，以及对应的磁感应值。弹出InputInductionincrement窗口，输入增量步距，例如0.05(Tesla)。OKInputinductionincrement0.05)注：B-HB-P曲线数据的准确性，对电机的电磁性能分析的准确性B-HB-P特性曲线。RMxprt中提供的一些材料性能曲线参考。查看磁化特性B-H曲线和损耗B-P2+06Kh155.206，ExcessKe0。其计算原理如下：铁心损耗Pv=Pc+Ph+Pe) σ---冲片的导电率 d---冲片的厚Pvi,Bmi----损耗曲线上第i点数据 Khk1Kc·f Ke=K2/f01⑸⑹点击窗口右上角的或者按回车键，关闭CoreLossCoefficient窗口SaveSaveas命令，RMxprtB-HB-P曲线数据以h-bSaveNewBH-curvefile(N)栏中键入文件名，点击辑，则点击Save命令框时，自动以原文件名保存数据文件。SaveasSaveas(N)栏中键入新的文件名，点击保存(S)命令框，数据文件被保存，Saveas窗口关闭。闭B-HDATA窗口。永磁密度Br、矫顽力Hc和最大磁能积(BH)max来表征。退磁曲 磁滞回场强度Hm为负值。这说明此时作用于永磁体的是退磁磁Hm的方Bm的退磁曲线中的两个极限位置是表征永磁密度Br，而退磁曲线上磁感应强度B为零时 相应的磁场强度值称为矫顽力Hc。下所具有的磁能密度成正比。在退磁曲线的两个极限位置（B=Br,H=0）和（B=0,H=Hc）磁能(BH)max=Br•Hc/4。回复上的上升曲线与下降曲线很接近，可以近似的用一条直线PR来代场强度HQ不超过第一次的值HP，则磁密沿回复线PR作可逆简称为回复磁导率r。r1当退磁曲线为曲线时， 的值与起始点的位置有关，是个变数。但通常情况下变化很小始拐弯的点称为拐点。当退磁磁场强度不超过拐点k时，回复线回复线RP就不再与退磁曲线重合了。Typeof MaxEnergyDensitykJ/m3):最大磁能积（BH）max，单位RelativeRecoilPermeability:相对回复磁导率SpecificWeight(kg/m3): 按钢的设为7.8。定要根据材料厂商提供的准确数据输入永磁材料的特性参数。RMxprt中提供的一些材料B 图中：HaHca, BaBraBrBrBrBrHHcHaHcBHcHc1aBHcBrBr

Bra

BraH

BBr

BrH

BBr

1a法（给定Br、Hc、(BH)max和μr。其基本方法如下： HBBr0B0B12B0maxr0HcBHmaxB1Bt。rr

BtH Broa HtBBrr0 B其中：

Br0Br0

a0r0

a0fH Br0tBra0HrHtBrBtr0Hr0，说明Br0B0Br0；如果Hr0，说明Br0B1Br0保存电磁American.wirChinese.wir。但是电磁线的绝缘层厚度还没没有给出绝缘层厚度数据，在Chinese.wir中给出的绝缘层数据也用户参考。用户可按厂商提供的线规和绝缘层厚度数据建立自己的线规数据文件，RMxprt为此提供方便，请参见3.3.3.1新建标准电磁线规格文件。OK命令框，关闭Options如果已打开的文件被编辑修改需要保存，是(Y）命令框，否则点击否(N)命令框选择单位制，EnglishUnitSystem为英制，MetricUnitSystem为公制。改变单位制时，弹出Note窗口，告知改变单位制只能用于数据输入，不能用于两种单位制之间的转换。已作修改的文件。选择所需的.wir文件，点击打开(O)命令框。NumberofRound-WireData栏中键入线规数量，然后在RoundWireData表格中输入线规数据。Gauge 线直径 NumberofRectangular-WireDataInASideInBSideRectangularWireData表格中输入线规A→窄边尺寸(mm)R→圆角半径(mm) 宽边尺寸(mm) 合TypeofWire-DataTableSkipOneCalculate命令框，则对所有宽窄SaveSaveas命令，RMxprt.wirSaveNewWirefile(N)存(S)命令框，文件被保存，NewWirefileOpen方式打开文件进行修改编辑，则点击Save命令框时，自动以原文件名保存数据文件。SaveasSaveas(N)栏中键入新的文件名，点击保存(S)命令框，数据文件被保存，Saveas窗口关闭。绕基本Coil89y8 线圈节距=极距（以槽数表示） 线圈节距<极距 线圈节距>极距（一般用在变极多速电机中）以槽数表示的极距=总槽数/极数ConductorsperWiresperCoil每极每相槽数每极每相槽数q=总槽数/（极数*相数多相交流绕组︶式︶全极Whole-Coiled每一相在每一极下都有绕组 Half-Coiled 单层绕⑴线圈数量少一半⑶线圈节距只能是整距⑷广泛应用于小容量电机中链叠一般情况下，单层半极式叠绕组的每极每相槽数为q≥2的整数。例:424槽半极式叠绕组（q=2,120º）同心一般情况下，单层半极式同心绕组的每极每相槽数为q≥2的整数。交叉一般情况下，半极式交叉绕组的每极每相槽数为qn1/2（n1,23,…）。这种绕组的端部排列22一般情况下，单层全极式交叉绕组的每极每相槽数为q≥3的奇数。双层绕⑴线圈数量多一倍10kW双层叠 双层波绕组⋯⋯直到连接完⑶极间连线较少分数槽qbcd 例：三相6极45槽分数槽绕组（每极每相槽数q ,短距y7,极距 调速功能的单相电机还有一套调速绕组C。qa2×辅绕组每极槽数qa=辅绕组每极槽数例：244极单层链式绕组（qa4,qb例：244极单层链式绕组（qaqb例：244极单层叠式绕组（起动型qa=4,qb2）例：24槽4极单层同心式绕组（起动型qa= qb=例：244极单层叠式交叉绕组（qaqb例：244极单层同心式交叉绕组（qaqb

例：612槽双层链式绕组（运行型，qaqb例：4极24槽双层叠式绕组（起动型，qa= qb=3/2—例：4极24槽双层同心式绕组3/3―Ⅰ/Ⅰ布线（缺圈）例：4极24槽双层同心式绕组3/3―Ⅱ/Ⅱ布线（满圈）AB⑴计算各同心线圈的节距系数Ky(x

sin(90yK

1sin902式中：⑵计算匝比系数Ksin(xx' sin(xx'Wx—xKn×WaWx—xABC，使其变换串联于主绕组和辅绕组之

L-1

3VVU5--9--13--117--21--21--5--9--13--117--21--211--3L-2U212U123UL-1/2C分为两部分，一部分与主绕组A同相，另一部分与辅绕组BU123-23--19--2215--111--17--103--23--19--215--111--147--103--2U3T-1U1--1--5--9--13--117--21--21--5--9--13--117--21--2321T-2U123UHCB同相，主绕组分为两段，电容器接到主绕组的中间抽头上。这种接法可选用电容量U例：624槽三速抽头绕组H型―6/0―0/3―3/31515--7--23--19--215--11-7--13--23--23U串并联接法CA同相，但调速绕组不在主、辅绕组中间，而是在主绕组的另一端。高速时，调速绕BNN矢量星P之间的空间相位差为 Z例：P4Z2495 4

Z，

，则Z和P t2

qZ

bd

Z

ym(bdc)G 式中G为使y0等于整数的最小整数（y0应考虑到第二个磁极下线圈的反接相例如：m3360º/3120º，ABC；而全极式绕组的相带宽度为180º/3=60º，其相序排列为A-CB-AC-B（带负号的称为负相带。23C

32256 B --23

2

3-22C9

8

45B6B--2423C22

14

15416- 17 18- cd1例：P10,Z36,q1,三相分数槽绕组，t=1,36010,相邻矢量的槽号之差为1 ym(bdc)G13(151)217,循环数为d=5,大相带槽数为b12,b1, 槽号1234567891011121314151617排列AACB-ACB-BACBACCBAC槽号1920212223242526272829303132333435排列-A-A A-CBB-AC-BA-C-CB-AC--B7C6

302392-3 -A RMxprt中对交流多相绕组分为六种类型，用两位数字表示：1011122021221表类型的绕组。对常用的链式、叠式、同心式和交叉式多相绕组RMxprt可以自动排布线圈。当q=2q3q4RMxprt 线圈1234567892AAAA----BBBB4AAAACCCCBBBB线圈2----CCCC----4AAAACCCCBBBB全极式2极—2Y布 4A4B4C2A2B2C 1314152A 234

2A2B2C4A20 4A4B4C18 2C87652122212223 9101112不对称多相绕组的线圈连d23

Angleperslotelecdegrees):A相轴线电角度Phase-Aaxis(elec. FirstslotcenterelecdegreesThewindingfactorsofeachphaseAPhaseBPhaseCPhaseTheanglesbetweentwo-phasewindingaxesA相与B相PhaseA& B相与C相PhaseB& C相与A相PhaseC& fieldlinksthewinding,thefundamentalinduced-voltagecomponentswillbe:正序分量Positive-sequence 负序分量Negative-sequence 零序分量Zero-sequence 对于具有交流多相绕组的电机，除常用的链式、叠式、同心式和交叉式单、双层绕组外，RMxprt还提供一Three-PhaseInductionMotorsThree-PhaseSynchronousMotorsThree-PhaseSynchronousGeneratorsPermanent-MagnetSynchronousGeneratorsLine-StartPermanent-MagnetSynchronousMotors线性起动永磁同步电动机Adjustable-SpeedPermanent-MagnetSynchronousMotors调速永磁同步电动机BrushlessPermanent-MagnetDCMotors无刷永磁直流电动机左半部分是单层绕组编辑器，右半部分为可视化图形。RMxprt根据用户在General、Stator中输入的极数在编辑器表格中，Coil表示线圈编号，Phase表示线圈所属的相，Turns表示线圈匝数，InSlot表示电流流入线圈边（简称“入边”）OutSlot表示电流流出线圈边（简称“出边”）的槽号。中复选框（不打“√”）则右边的下拉菜单变暗（），表中列出全部槽数。FileExit命令，关闭绕组编辑器WindingEditorRMxprtStator定子Connectallcoils显示所有线圈连接Connectone-phasecoils显示一相线圈连接Connectonecoil Disconnectallcoils取消显示所有线圈Disconnectone-phasecoils取消显示一相线圈Disconnectonecoil取消显示一个线圈Displaycoilinformation显示线圈的相关数据ConnectonecoilConnectone-phasecoilsConnectallcoils显示所有线圈（各相线圈用不同颜分Displaycoil qqq1qqq 2

q qY

q2的基波分布系数，可使2、4极电动机的效率提高1%左右，所以广泛用于小型三相异步电机中。q 363m 3qq1312 qq1311 槽123456789排------匝槽排---匝槽排------匝槽排---匝Ay11-12-230-2-C--C-1A△-3-3510-428-129-1-A3534-B△-7-25-8B△-By-15-1

-C-3 23Cy24

-2718-2-9By⑵双层绕组的线圈节距可灵活选择，ConstantPitchPitch数据。改变入边InSlot时，出边OutSlot的数据将自动改变。槽号123456789101112极8AA------C--BA--CB-槽1921243033356-C-A-AB-B-C-8A-B-CA--B-C-节距Y=5，绕组系数Kw6= Kw8=直流迭绕Lap

Zmp

Z为槽数，p

ykmamp

Wave

Zmp

yKm1 2

aFrog-lag

y

y

2Kp2K

ap2

VirtualEquipotentialyKK yp为整数称为对称绕组。只有对称绕组才能连接甲种均压线。Kypa整数器端找不到两套绕组之间的等电位点，但可以在电枢的两端找到两套绕组之间的等电位点，如图中AB点，可用导线穿过电枢内部把这两等电位点A、B连起来。12N12NS对于蛙绕组，换向器上的任何两个均压点都有一个迭元件和一个波元件组成的均压线，对迭绕组来说起甲磁极绕 DCMachines Three-PhaseSynchronousMotors&Height)WindingClearanceOverallHeightOverallWidth(WindingClearance)(OverallHeight)(OverallWidth)尺寸设置为0时，RMxprt可进行空间优化自动设计，在保证绕组间距的前提下，使磁极绕组得到最大的布置空间。 umnumberoflayers）、最小层（Minimumnumberoflayers、每层最大匝数（ umnumberofturnsperlayer）、每层最小匝数（Minimumnumberofturnsperlayer）、每极最大匝数（ umnumberofturnsperpole）等数据。Output中将给出相应的信息：“Therotorwindingcontroldimensionisnotbigenough.”RMxprt对矩形线立绕磁极绕组的排布方式如下图所示，注意每层之间是交错搭迭的。匝数相同的层数构成“段。在设计输出Design Output中，给出每一段的层数和匝数，每极的总匝数。Output中将给出相应的信息：“Therotorwindingcontroldimensionisnotbigenough.”Output中将给出相应的信息：“Therotorwindingcontroldimensionisnotbigenough.”优化设优化设计由参数分析（Parametricysis）和目标优化（Optimization）两部分构成。这两部分可单独使用，参数在完成设计方案输入，运行设计分析（yticalDesign，得到设计输出（DesignOutput）后，还希望了解当某些设计输入变量（InputVariables）在一定范围变化时，设计者感的某些输出参数(OutputParameters)会如何变化，从而寻找较佳参数。RMxprt的参数分析功能为您提供方便。 电 转 触发角 trggranle触发宽 tiger_ith工作温度 tea定子槽数 ttor_lot定子外 定子铁心长度stator_length 导线直 极弧系 磁钢厚 磁钢宽 ⑶可选择多项输入变量。每选择一项输入变量，在等于号（=）的左边为输入变量取名。例如：取Mag_thi =magnet_thickMag_wid=magnet_width =min_air_gap”定子绕组系数StatorWindingd-D-AxisReactiveInductanceLadq-轴电枢反应电感Q-AxisReactiveInductanceLaqd-轴电感D-AxisInductanceL1+Ladq-轴电感Q-AxisInductanceL1 ArmatureLeakageInductanceL1 Zero-SequenceInductanceL0电 ArmaturePhase NoLoadSpeed输入电流的平均值AverageInput ArmatureThermal电枢线负荷SpecificElectricLoading电枢电流密度ArmatureCurrentDensity铁 Iron-CoreLoss ArmatureCopperLoss摩擦和风阻损耗FrictionandWindLoss总 TotalLoss效 输出功 Output额定转 Rated额定力 堵转力 堵转电 ⑶可选择多项输出参数。每选择一项输出参数，在等于号（=）的左边为输出参数取名。例如： =NoLoadSpeed =Rated =Iron-Core =TotalLoss =RatedTorque =Locked-RotorUpdata命令，可编辑修改所选的输出参数。例如修改“T_lock=Locked-RotorCurrent”中的错误。在列表中用鼠标点击选中T_lock=Locked-RotorCurrent，在等于号的右边将“Locked-RotorCurrnt”改为Locked-RotorTorque”。点击Updata命令框，列表中的

T_lock=Locked-RotorCurrentDoneOutputVariables窗口之前，是否将已作的修改保存到名为ws-1的文件中（Savechangestows-1beforeclosing）”。点击“是Y)OutputVariables窗口，完成输出参数定参数名出现在ws-1列表的表头。（#samples t_start:t_end:#samples:3 t_start:3t_end:#samples:每改变一个输入变量的起始范围，点击一次Accept命令框，列表中出现所选的变量范围和样本数。在点击AcceptPreviewSweepPreviewOK，关闭SweepPreview窗口。File/ExitParametricSetup窗口之前，是否将已作的修改保存到名ws-1的文件中（Savechangestows-1beforeclosing）”。点击“YesParametricSetup窗口，保存新 目标RMxprtAnsoft/example/rmxprt5/syng3路径下的三相同步发电机bjs10-61项目为例，对极靴形状进行优化设计，以达到磁场谐波畸变最小的目标，说明如何使用RMxprt的目标优化功能。5.1.15.1.2节的方法，定义输入变量和输出参数。offset=pole_arc_offsetpole_wid=pole_shoe_widthTHD=Air-GapFluxTotalHarmonicDistortionEFF=Efficiency在左上角的下拉菜单中选择优化算法。RMxprt提供两种优化算法：准牛顿法和单纯形搜索法，可根据需要准牛顿法（QuasiNewton添加变选定输入变量磁极偏心距offset，分别在变化范围和步长栏中输入最小值和最大值：Offset=43mm,Pole-shoeWidth=280mm。删除变(Y)(N)线性系数、关系运算符和约束值。点击OK命令框，关闭EditConstraints窗口。选的约束条件吗？”，点击OK命令框，关闭提示窗，所选的约束条件被删除。量offset、pole_wid和输出参数THD、EFF自动出现在列表中。目标函数改为了eff=1/EFF**2。选择THD作为磁场波形畸变优化目标函数。Iteration菜单Run/Optimization命令，弹出提示窗口，目标优化正在运行。offset48.6,pole_wid=275.8,THD=9.959File/ExitParametricview中设定的寻优范围offset30~100，pole_wid：200~350相差很大。这是因为目标函数THD为多极值函数，而offset43pole_wid280开始，向两侧寻找最近的最小极值点。为解决这类问题，可将参⑴按Data/SweepSweepSetup窗口。在此窗口中设置offsetpole_widRMxprtPostProcess/ParametricTableParametricTable窗口。从表列数据中查得最小的THD3.96，与之对应的offset=90，pole_wid=290。PoleArcOffset90mm，Pole-shoewidth290mmRun/yticalDesign命令，运行设计分⑹在RMxprtPostProcess/OptimizationTable命令，查看优化设计结果：THD3.939，对应的offset=88.4mm，pole_wid=289.2mm。RMxprt软件环境中，目标优化设计模块的通用性较强，不仅适用于旋转电机，也适用于其他能以表达式,S4*Xm*Ym8*（X1Xm）*Y1X2Xm*(Y2Y1）Xm= Ym=XmY1=sqrt(R**2–X1**2) Y2=sqrt(R**2–X2**2K=(1–S/(3.141592*R**2X1进入RMxprt软件环种电机类型），运行该项目（Run/yticalDesign）ansoft/example/rmxpert5/syng3bjs10-61RMxprtSetup/OptimizationRMoptimzSetup窗口。点击右下角的变量Y1、Y2和函数S、K添加到列表中。优化X1范围X2范围

0.71~1 00.71~1 0（1）X1（-1）X20X1AcceptableCost:0X10.9544,X20.8499,K9.2267,SX20.9525,X20.8475,K9.2115,S变量⑴（阶乘⑵**（求幂⑶，/（，>>（⑹，<（，>（⑺⑻，～（⑴常用数学函数sign,abs,exp,pow,ln,log,lg,sqrt,floor,ceil,round,rand,deg,rad,sin,cos,tan,asin,acos,atan,atan2,sinh,cosh,⑵条件函数⑶分段函数沿X轴插值，返回相应的Y值沿Y轴插值，返回相应的X值=常数，3=周期，4=线性dset((x0,y0),…,(xn,yn)用户风格的设计单 RMxprt可以将设计输出结果（DesignOutput）Excel工作表中，以方便用户按自己的需要，利用Excel的功能，设计出具有自己风格的设计单。Excel在ansoft\rmxprt5的路径下，创建Excel工作表文件，文件名应与所选的电机类型一致，如下所示： Excel工作表文件名 直流电

RMxrpt设计结果输出表（DesignOutput）中各项参数的文字表达称为输出数据的关键字。以线性启动的永(余类推)均为输出数据关键字。在Xecel工作表中这些关键字，可将DesignOutput中的相应数据导入Excel设计自己的设计单（以lssm为例创建Excel工作表按自己的风格设计Excel工作表模RMxprtExcel表格中时，会自动寻找相匹配的关键字。为了缩小搜寻空间，缩短搜寻时间，可设注：不允许改变关键字的Excel的相关功能，可以在工作表模版中对数据进行一些后处理。例如计算绕组重量。==设置Excel的路在RMxprt主界面中，点击下拉菜单命令Tools\Options，弹出Options窗口。在ExcelPath下面的栏框中， Excel的所在路径，以便在RMxprt中调用连接Excel。点击OK命令框，关闭Options窗口。RMxprtPostProcess\CustomizedDesignSheetRMxprt按设定的路径连Excel,DesignOutput中的相关数据导入设计好的模版。DesignOutput中无相应数据的以N/ARSN/Amm)。同时，数据后处理也自动完成。如：绕组重量=0.947(kg)。分析

三相感应电三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。定子绕组由p对极，在空间成正弦分布。定子电生旋转磁场。转子绕组一般为鼠笼型，其极数自动与定子绕组保持一致。转子导条中感应的电定子绕组分为p组线圈，每一组都按三相对称分布，在电机中占据πD/2p空间，此处D为气隙直径。因而气隙磁场有p个周期，定子绕组具有p对极。图一等值电路图中，R1R2分别为定子电阻和转子电阻；X1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗；X2为转子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。由于漏磁场有饱和现象，X1X2为非的分布参数电路导出的等效值，且随转子滑差s变化。所有转子参数都折算到定子侧。图 Pm=3*I2^2*Tm=Pm/T2=Tm-P2=T2ω2=ω*1s)为转子转速，单位：rad/sP1=P2+Pfw+Pcu2+PFe+Pcu1+式中，Pfe为风摩损耗，Pcu2为转子铜损耗，PFe为铁心损耗，Pcu1为定子铜损耗，Ps为杂散损PF=P1/(3*U1*I1eff=P2/P1*主要当设计者采用全极式单层绕组时，RMxprt(当q2)(当q≥3的奇数)进行排布，以减少绕组端部长度。对于具有交流多相绕组的电机，除常用的链式、叠式、同心式和交叉式单、双层绕组外，xprt在绕组编辑器中，通过改变每个线圈的相属Phase、匝数Turns、入边槽号InSlot和出边槽号OutSlot，可排布出任意所需的单、双层绕组分布形式。（参见4.5多相绕组编辑器）1圆肩梨形、2斜肩梨形、3斜肩梯形、4圆肩梯形等四种槽型，配以双层式（上Top、下层Bottom）和半槽式(HalfSlot)处理，可设计出二十多种槽型。例如：Top1Bottom1圆肩梨形构成Top4圆肩梯形Bottom3HalfSlot 由于主磁场存在饱和现象，激磁电抗Xm为非线性参数。漏磁场亦有饱和现象，定、转子漏电抗s变化。RMxprt对电机的任何运行工况都考虑了饱和与集肤效应的影响，因而非线性参数计算和分布参设计在General⑴RatedOutputPower(kW)⑵RatedVoltage(V)⑶NumberofPoles2⑷⑸RatedSpeed⑹StrayLoss⑺FrictionalLoss⑻IronCoreLength(inch)⑼StackingFactor⑽⑾⑿选择绕组联结方 Wye—— Delta——⒀选择负载类 Constant Constant Constant 线性转矩负载Linear风扇负 Fan⑴InnerDiameter(inch)⑵OuterDiameter(inch)⑶NumberofSlots⑷2⑸输入与槽型图对应的槽型尺寸Hs0、Hs1、Hs2、Bs0、Bs1、Bs2、AutoDesign时，RMxprt⑺选择项InputToothWidth⑴槽内绕组结构示意TopSpareAreaBottomSpareTopSpareArea=0BottomSpareArea=0⑵选择绕组类型（当鼠标在绕组类型选项上移动时，下方的图形框将自动出现相应的绕组展开图或说明自定义双层绕组 ⑶槽绝缘厚度SlotInsulation(inch) ⑷线圈伸出铁心直线部分长度EndAdjustment(inch) 注：由于每个电机厂的线圈工艺不同，RMxprt计算出的线圈平均匝长与实际值可能会有一定的出入，因此EndAdjustment可用作调整环节。当绕组实测电阻值大于计算值时，可增大EndAdjustment的输入值。反之，则减小EndAdjustment的输入值，甚至取负值⑸并联支路数ParallelBranches ⑹每槽导体数ConductorsPerSlot ⑺线圈跨距CoilPitch ⑻并绕根数Wiresper ⑺导线漆膜厚度WireWrap(inch) ⑼导线直径WireDiameter(inch) ⑽线规代号 由RMxprt 点击MIXED，弹出MixedWireSizeConfiguration窗口选择导线类型Wire 圆形Round 矩形圆形：直径Diameter 根数矩形：宽度Width 厚度Thickness,圆角Fillet,根数点击Add,输入第二种线规数据，⋯⋯⑴径向气隙长度AirGapinch⑵转子内径InnerDiameterinch⑶转子槽数 28BottomSlot⑷SlotTop)Bottom)各有四种槽型（1、2、3、4）供选择。当鼠标在槽型选项框上移动时，⑸输入与槽型图对应的槽型尺寸Hr0、Hr01、Hr1、Hr2、Br0、Br1、Br2、⑹对于铸铝转子应选择 )⑴选择通风槽形式VentAxial转子轴向通风孔数NumberofVents通风槽的位置半径VentLocationmm 定、转子对齐径向通风槽Aligned转子径向通风槽数Numberof定子径向通风槽数NumberofStator 定、转子不对齐径向通风槽Unaligned转子径向通风槽数NumberofVents定子径向通风槽数NumberofStator ⑵斜槽（转子槽距的倍数）SkewWidth ⑶导条伸出铁心长度EndlengthofBar(inch) ⑷端环径向高 End-RingHeight(inch) ⑸端环轴向宽 End-RingWidth(inch) ⑹导条电阻 BarResistivity(ohm.inch ⑺端环电阻 BarResistivity(ohm.inch 设计 ⑷点击OK⑸点击下拉菜单 ⑴

设计输出Design GENERALDATA（这部分数据与输入数据相同） GivenOutputPower(kW): Numberof2GivenSpeedStrayLossFrictionandWindLossTypeofConstantIronCoreLengthStackingFactorofIronTypeof⑵NumberofStatorOuterDiameterofStatorInnerDiameterofStatorTypeofStator2DimensionofStatorhs0_statorhs1_statorhs2_statorbs0_statorbs1_statorbs2_statorNumberofConductorsperNumberofParallel1NumberofWiresper5CoilTopFreeSpaceinSlot0BottomFreeSpaceinSlot00⑶RotorNumberofRotorAirGapInnerDiameterofRotorTypeofRotor3DimensionofRotorhr0_tophr01_tophr1_tophr2_topbr0_topbr1_topbr2_toprr_top0TypeofBottomRotor3DimensionofBottomRotor000CastHalf0EndLengthofBar0HeightofEndRingWidthofEndRing导条电阻（75ResistivityofRotorat75Centigrade端环电阻（75ResistivityofRotorat75Centigrade⑷ StatorLeakageReactance Iron-CoreLossCurrentCorrespondingIron-CoreLossRotorPhaseCurrent定子绕组铜损CopperLossofStatorWinding(W):752.457转子绕组铜损CopperLossofRotorWinding(W):713.199 Iron-CoreLoss(W):351.424 Friction&WindLoss(W):700杂散损 StrayLoss(W):输入功 InputPower(kW):输出功 OutputPower(kW):输出转 效 功率因 Power Rated 额定转 RatedShaftSpeed NO-LOAD空载定子电阻No-LoadStator (ohm):0.184673空载定子电抗No-LoadStatorLeakageReactance(ohm):0.379858空载转子电阻No-LoadRotor (ohm):0.199321空载转子漏抗No-LoadRotorLeakageReactance(ohm):0.784971No-LoadStatorPhaseCurrentNo-LoadIron-CoreLossNo-LoadInputPowerNo-LoadPower No-Load空载转 No-LoadShaftSpeed 最大转 Break-DownPhaseCurrent Locked-RotorTorque(N Locked-RotorPhaseCurrent Locked-RotorTorque 堵转定子漏电抗Locked-RotorStatorLeakageReactance(ohm Locked-RotorRotor 堵转转子漏电抗Locked-RotorRotorLeakageReactance(ohm):⑻额定工况下的电机参 StatorSlotLeakageReactance

RotorSlotLeakageReactance 斜槽漏 SkewingLeakageReactance0槽满 SlotFillFactor 转子齿上部磁通密度Rotor-TeethFluxDensity(转子齿下部磁通密度Lower-PartRotor-FluxDensity Air-GapFluxDensity 气隙安 CorrectionFactorforCircuitLengthofStator CorrectionFactorforCircuitLengthofRotorSaturationFactorforSaturationFactorforTeeth&StatorCurrentDensityStatorThermalLoad转子导条电流密度RotorBarCurrentDensity 转子端环电流密度RotorRingCurrentDensity The3-phase,2-layerwindingcanbearrangedin36slotsasbelow: Angleperslot(elec. A相绕组对称轴线电角度Phase-Aaxis(elec. 第一槽中心线的电角度Firstslotcenter(elec. 注RMxprtPostProcessViewWindingLayout，可查看各相线圈的槽分 ForonephaseoftheStator Numberof EndLeakageInductance End EndRingLeakageInductanceSkewLeakageInductance02DEquivalent转动惯量估计值EstimatedRotorInertialMoment(kg 性能曲时弹出一个列表Open窗口，可以打开下列曲线： 转速---电流要再打开其他曲线，点击Plot/Openn_effi.dat、n_pow2.datn_powf.dat转速---效率转速---输出功转速---功率因转速---输出转Plot/NewEditPlot窗口，同时选中多条曲线，将用不同的Y坐标框SeparateYscales选中，点击OK,Maxwell2DRMxprt 故可分为2个周期。选择较小的周期可缩短Maxwell2D的运行时间。 Band eethoeth的中心线与周期剖切的分界线重合。但定子齿的中心线总是与周期剖切的分界线重合的。OKOptions⑷点击下拉菜单 ysis/ViewGeometry，弹出2DModeler窗口，显示定子和转子横截面的几何图形。此图形随Periodic、Difference和TeethtoTeeth参数的改变而变化。 创建二维电磁场Maxwell2D项 CreateMaxwell2DNamePath栏中输入项目名称和路径，点击CreateMaxwell2D项目的创建。几何模型设 SetUpthe⑴用SolverTransientDrawingXYplane⑷点击下拉菜单⑸在Objects栏框中，将各槽绕组进行分组： ——Bar0~Bar13[Phase_A]——PhA0~PhA11[Phase_B]——PhB0~B3,PhB6~PhB11[Phase_BRe]——PhReB10,PhReB11[Phase_CRe]——PhReC0~PhReC9⑹点击Exit设置材料特性SetupSetupMaterialsD23-BHNonlinear⑶加入新的导电材料airAirGap、AirStatorcopper[Phase_A][Phase_B][Phase_BRe]和D23_50_stator——D23_50_rotor——Aluminium_115——steel_stainless——Exclude——⑸点击设置边界条件和激励 SetupBoundary/⑴转子内经(U=0.9375,V=0)转子外径(U=2.7165,V=0)气隙带BandU2.7395,V0U2.7625,V=0双击定子外径U5.0625,V=⑵定义辅边界⑶设置定子绕组参数=—— Inductance—— Totalturnsasseenfromterminal——60NumberofParallelBranches——1重复a~j步骤两次，完成B相、C相绕组参数设置。⑷设置端环参数 betweenadjacentconductors栏中键入8.43561e-007（参见TRANSIENTFEAINPUT在Endinductancebetweenadjacentconductors栏中键入1.77725e-009（参见TRANSIENTFEAINPUT⑸设置定子外径的边界值⑹点击下拉菜单File/Exit，保存设置，回到Maxwell2D设置参SetupExecutiveParametersCoreLoss...CoreLossSetupObjectStatorRotor⑶选中ComputeCoreLossonObjectElectricalSteel⑷输入D23-50的有关铁损系数Kc、Kh、Ke（参见 ⑸选择CoreLossUnit为W/m^3，Frequency⑹点击⑺点击 AirGap2000动静边 Band转子导 Bars定子绕 PhB40， PhReC定子铁 Stator转子铁 Rotor Shaft⑵设置动态分析的有关选项⑶运动关系设置 kg·m^2（参见TRANSIENTFEAINPUT求单相感应电分析 为折算到主绕组侧的转子电阻、转子漏感抗和激磁电抗，k为主、辅绕组的匝数比，Xc为与辅绕组串联电容器的容抗。四个电路的等值阻抗分别为Zm1、Za1、Zm2、Za2。Ia1=(j/k)Im1Ia2=(-j/k)因为主、辅绕组都连接到同一电压U1上，两套绕组的电压方程U1=Um1+Um2=Im1Zm1+U1=Ua1+Ua2=Ia1Za1+Ia2Za2=(j/k)(Im1Za1-Im1U1(Za2jkZm2Zm1Za2Zm2Za1)Im1U1(Za1jkZm1Zm1Za2I1=Im+Ia=(Im1+Im2)+(Ia1+Pm1=2*Irm1^2*R2/Pm2=2*Irm2^2*R2/(2-sPm=Pm1-Tm=Pm/ω为同步角速度（rad/s）T2=Tm-P2=T2ω2ω*1s)为转子角速度P1=P2+Pfw+Pcu2+PFe+Pcu1+Pfw、Pcu2、PFe、Pcu1Ps分别为风摩损耗、转子铜损耗、铁心损耗、定子铜损耗和杂散PF=P1/(U1*I1eff=P2/P1*主要支持RMxprt可对按下述模式运行的单相电机进行设计LModeL型多速绕组TMainT型多速绕组TAux.型：调速绕组与辅绕组共槽的T型多速绕组起动转矩/起动电流设计在General1和General2A.General1⑴RatedOutputPower(kW)⑵RatedVoltage(V)⑶NumberofPoles6⑷⑸RatedSpeed⑹FrictionalLoss⑺StackingFactor⑻⑼⑽LoadTypeConstant Constant Constant 线性转矩负载Linear风扇负 Fan⑾确定转子位置RotorPosition: Inner为内转子，Outer为外转子⑴选择运行模式OperationMode 电容运转C-电容起动C-电容运转电容起动C-电阻起动R-⑵输入电容或与起动有关的数据RMxprt对电容进行自动设计。电容的数据输入为0，则RMxprt对电容进行自动设计。⑶选择调速运行模式NoneT-Main:T:⑷调速绕组匝数比AdjWindingTurnAux.⑸选择起动绕组优化目标Star-WindingOptimization起动转矩/起动电 (Tst/Ist最大起动转矩(Tst 最小起动电流(Ist ⑴InnerDiameter(mm)⑵⑶OuterDiameter(mm)注：a.6极以上不考虑切边(OverallWidth被，中、小槽 )b.2、4MedslotSmlslot的⑷槽数NumberofSlots2⑹输入与槽型图对应的槽型尺寸Hs0、Hs1、Hs2、Bs0、Bs1、Bs2、注：a.选择AutoDesign时，RMxprtb.⑺选择项InputToothWidth⑴ SlotInsulation(mm)⑵选择绕组类型WindingType（1，12，21，22，31，3211TopBottomBottomTopBottomTopBottom⑶线圈伸出铁心直线部分长度EndAdjustment(mm Main:1 Aux:注：由于每个电机厂的线圈工艺不同，RMxprt计算出的线圈平均匝长与实际值可能会有一定的出入，因此EndAdjustment可用作调整环节。当绕组实测电阻值大于计算值时，可增大EndAdjustment的输入值。反之，则减小EndAdjustment的输入值，甚至取负值⑷每层导体数Conductorsper ⑸并联支路数Parallel1Aux.1⑹并绕根数Wiresper1Aux.1⑺导线漆膜厚度WireWrapmmAux.⑻⑼导线直径WireDiametermm线规代号Aux. 由RMxprt 点击MIXED，弹出MixedWireSizeConfiguration窗口选择导线类型Wire 圆形Round 矩形圆形：直径Diameter 根数矩形：宽度Width 厚度Thickness,圆角Fillet,根数点击Add,输入第二种线规数据，⋯⋯ ⑽自动设计选项Auto 每层导体数Conductorsper并绕根数Wiresper导线漆膜厚度Wire导线直径Wire线规代号⑾每槽导体数ConductorspreSlot（31、32绕组类型时31型绕 32型绕⑴AirGap(mm)⑵InnerDiameter(mm)⑶NumberofSlot⑷SlotType1⑸输入与槽型图对应的槽型尺寸Hr0、Hr01、Hr1、Hr2、Br0、Br1、Br2、⑹对于铸铝转子应选择⑴转子轴向通风槽数NumberofVents ⑵通风槽的位置半径VentLocation(mm) ⑶通风孔直 VentDiameter(mm) ⑷斜槽（转子槽距的倍数）SkewWidth ⑸导条伸出铁心长度EndlengthofBar(mm) ⑹端环径向高 End-RingHeight(mm) ⑺端环轴向宽 End-RingWidth(mm) ⑻导条电阻 BarResistivity(Ω·mm^2/m ⑼端环电阻 BarResistivity(Ω·mm^2/m ⑽当转子铁心材料与定子不同时，选择转子硅钢片材料Steel IronCore ⑷点击OK⑸点击下拉菜单 Design⑴主要性能数据GENERALDATA（这部分数据与输入数据相同RatedOutputPowerNumberof6RatedSpeedFrictionandWindLossTypeofConstantIronCoreLengthStackingFactorofIronTypeofRotorRunCapacitance&Its⑵NumberofStatorOuterDiameterofStator InnerDiameterofStator TypeofStator2DimensionofStatorhs0hs1hs2bs0bs1bs2Coil11并联支路数NumberofParallel11并绕根 NumberofWiresper11NumberofConductorsperslot#slot#slot#⑶ROTORNumberofRotorAirGapInnerDiameterofRotorTypeofRotor1DimensionofRotorhr0hr010hr28br0br1br2铸铝转 Cast Numberof0 0 0斜 (0 HeightofEndRing WidthofEndRing BarResistivity RotorCoreLength RotorStacking

RATEDOPERATION

主绕组电阻Main-Phase (ohm):4.30009辅绕组电阻Aux.-Phase (ohm):44.0457主绕组漏电抗MainLeakageReactance(ohm):5.10833辅绕组漏电抗Aux.LeakageReactance(ohm):69.8055 (ohm):5.68375转子漏电抗RotorLeakageReactance(ohm):3.55529激磁电抗MagnetizingReactance(ohm):40.9859主、辅绕组匝比TurnRatioofAux.toMain-Coil:StatorLineCurrentandAux.Currents(degrees):CapacitorLossCopperLossofStatorWindingCopperLossofRotorWindingIron-CoreLossFriction&WindLossTotalLossInputPowerOutputPowerPowerRatedRatedShaftSpeed⑸NO-LOADMainLeakageReactanceAux.LeakageReactanceRotorLeakageReactanceNo-LoadStatorLineCurrent空载主绕组电流No-LoadMain-PhaseCurrentNo-LoadAux.-PhaseCurrentPhaseShiftbetweenNo-LoadandAux.Currents No-LoadIron-CoreLossNo-LoadInputPower No-LoadPower No-Load 空载转 No-LoadShaftSpeed ⑺Locked-RotorLineCurrent堵转主绕组电流Locked-RotorMain-PhaseCurrent Locked-RotorAux.-PhaseCurrentPhaseShiftbetweenLocked-RotorandAux.Currents ⑻额定工况下的电机参 MainSlotLeakageReactanceAux.SlotLeakageReactanceRotorSlotLeakageReactanceAir-GapFluxDensity定子轭部磁路长修正系数CorrectionFactorforMagneticCircuitLengthStatorYoke:转子轭部磁路长修正系数CorrectionFactorforMagneticCircuitLengthRotorYoke: SaturationFactorforTeeth:1.09259齿部和轭部饱和系数SaturationFactorforTeeth&Yoke:1.13924 Induced-VoltageFactor:

MeanStatorThermalLoad Slot#Slot#Slot# The2-phase,2-layerwindingcanbearrangedin8slotsasbelow:Angleperslot(elec.APhase-Aaxis(elec.Firstslotcenter(elec.0Thewindingisarrangedinsuchawaythatthemachinerotatesintheclockwise⑽瞬态有限元分析的输入数 ForMainNumberofParallel1 EndLeakageInductanceNumberofParallel1 EndLeakageInductance0离心开关脱离速度SwitchSpeed ForRotorEndRingBetweenTwoBarsofOne EndRing 端环漏抗EndRingLeakageInductance(H): SkewLeakageInductance(H): 2DEquivalent 转动惯量估计值EstimatedRotorMomentofInertia(kg性能曲出一个列表Open窗口，可以打开下列曲线： 转速---电流要再打开其他曲线，点击Plot/Openn_effi.dat、n_pow2.datn_powf.dat转速---效率转速---输出功转速---功率因转速---输出转Plot/NewEditPlot窗口，同时选中多条曲线，将用不同的Y坐标框SeparateYscales选中，点击OK,Maxwell2DRMxprt 故可分为6个周期。选择较小的周期可缩短Maxwell2D的运行时间。 Band eethoeth的中心线与周期剖切的分界线重合。但定子齿的中心线总是与周期剖切的分界线重合的。OKOptions⑷点击下拉菜单 ysis/ViewGeometry，弹出2DModeler窗口，显示定子和转子横截面的几何图形。此图形随Periodic、Difference和TeethtoTeeth参数的改变而变化。创建二维电磁场Maxwell2D项 CreateMaxwell2DNamePath栏中输入项目名称和路径，点击CreateMaxwell2D项目的创建。几何模型设置SetUpthe⑴用Solve