Ansoft简明教程 磁场分析实例ppt课件

CAD模型导入到ANSOFT12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Maxwell2D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 双击桌面上的Maxwell12图标启动Maxwell 执行Maxwell SolutionType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 然后单击新建Maxwell2D项目 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Recovertonewunits命令 将模型窗口的单位转换为要选择的单位 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DrawLine和Draw3pointarc centerpointarc 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 CoverLines命令 完成电机定子槽的建立 这时电机定子槽是以面域的形式显示 选择已建立的定子槽和线圈 执行Modeler Edit Duplicate AroundAxis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 按自己电机模型情况 建立线圈 建立转子电枢冲片 把电枢冲片显示 用同样方法drawcircle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drawcircle命令建立 用类似方法分别建立电机外壳 还有磁瓦 四 相关参数设置 1 材料定义及分配 选择所有线圈 执行Modeler AssignMaterial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 AssignMaterial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 AssignMaterial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 AssignMaterial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AddMaterial按钮 出现新材料编辑对话框 在Materialname文本框中输入DW470 50 在第一栏相对磁导率 RelativePermeability 类型框中选择非线性nonlinear Value项显示为BHCurve 选择BHCurve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 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 AssignMaterial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 AssignMaterial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clonematerial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NonlinoarPermanentMagnet 进行各项参数设置 填入Hc Br等参数 单击确定完成 选择MaterialCoordinateType为笛卡尔坐标系Cartesian XComponent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MaterialCoordinateType为笛卡尔坐标系Cartesian XComponent的Value值为 1 其余的为0 完成材料设置 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drawcircle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Maxwel2D Boundaries Assign VectorPotential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 4 求解步骤设置 单击弹出如下对话框 默认设置 单击确定完成设置 5 求解检查 自检正确完成后 执行Maxwell2D Analysisall命令 或者单击工具栏上按钮 启动求解过程 求解过程中 工程进度栏中交替显示系统计算过程的进展信息 如细化剖分 求解矩阵 计算力等 用户可根据需求中断求解 求解结束后 工程信息栏会弹出相应的提示信息 6 求解分析 当有限元分析的模型 载荷 边界 求解设置完成后 执行Maxwell2D ValidationCheck命令 或者单击工具栏上按钮 弹出自检对话框 当所有设置正确后 每项前出现对号提示 五 求解情况查看 执行Maxwell2D Results Solutiondata命令 或者单击工具栏上按钮 弹出解观察对话框 通过对此对话框的各项操作 可以观察求解的情况 解观察对话框 收敛数据信息 模型剖分统计信息 1 模型剖分图 将鼠标移至模型窗口 键盘操作Ctrl A 选择模型窗口中所有物体 执行Maxwell2D Fields Plotmesh命令 可以图形显示电机模型剖分情况 剖分图与模型图的显示切换可以通过项目管理菜单完成 只要单击鼠标右键 在弹出菜单中选择Field overlays meshplot mesh 选择PlotVisibility 就可以切换到电机模型图 2 观察磁场分布 将鼠标移至模型窗口 键盘操作Ctrl A 选择模型窗口中所有物体 执行Maxwell2D Fields A Fluxlines命令 在弹出的场图显示设置对话框中设定显示名称 物理量Quantity中选择磁力线分布Fluxlines 选择所有物体allobjects可以图形显示等磁线分布 3 观察磁通密度 将鼠标移至模型窗口 键盘操作Ctrl A 选择模型窗口中所有物体 执行Maxwell2D Fields B MagB命令 在弹出的场图显示设置对话框中设定显示名称 物理量Quantity中选择磁力线分布MagB 选择所有物体allobjects可以图形显示磁通密度云图分布 4 观察气隙磁密 在想要看到气隙磁密的位置画一圆弧 Name改为air gap 执行Maxwell2D Fields B Calculator命令 弹出场计算器对话框 单击Quantity按钮 选择B 在场计算器的红色区域出现Vec 单击Geometry按钮 弹出对话框 选择Line air gap 单击Ok按钮 单击Normal Tangant 按钮 其中Normal沿法向取值 Tangant沿切向取值 依次单击Undo Pop按钮 单击Add按钮添加 弹出对话框