Ansoft中文例丰田普锐斯电机

1、AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorkMaxwell02DkTopic-MotorApplicationNote基于MAXWELL2D的永磁电机研究：以丰田公司2004年推岀的普锐斯混合动力车用内置永磁驱动电机为例进行阐述AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellField

2、SimulatorJVIAXWELI?2DTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator血对研究对象电机的说明念Ansoft公司推出的机电系统仿真软件包Maxwel2D是一款功能强大的电机仿真软件,本文档将详细阐述了Maxwel2D在电机稳态、暂态仿真中的应用。&本应用文档将以丰出公司2004年推出的普锐斯混合动力车用驱动电机为例进行阐述。该永磁电机为8极内置式转子磁路结构，

3、定子为48槽，绕组为三相单层结构由丁该电机是对外公布的，我们可以获得电机的整套参数。同时在本应用文档中我们引用该电机在OakRidge国家实验室的测试数据。注:该应用实例并非与丰出公司合作完成参考文献:aReportonToyota/PriusMotorTorqueCapability,TorqueProperty,No-LoadBackEMF,andMechanicalLosses,aJ.S.Hsu,Ph.D.,C.W.Ayers,C.L.Coomer,R.H.WileshOakRidgeNationalLaboratory&ReportonToyota/PriusMotorDesignan

4、dmanufacturingAssessmentaJ.S.Hsu,C.W.Ayers,C.L.CoomerhOakRidgeNationalLaboratory厶Evaluationof2004ToyotaPriusHybridElectricDriveSystemInterimReportaC.W.Ayers,J.S.Hsu,L.D.Marlino,C.W.Miller,G.W.Ott,Jr.,C.B.OlandAOakRidgeNationalLaboratorykMaxwell2DTopic-MotorApplicationNote盘分析内容概述:A一般步骤执创建3D模型改变3D模型的尺

5、寸煎指定电机所用材料的屈性a指定主/从边界条件a稳态分析.瞬态分析庶齿槽转矩求解AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator.Maxwell02DTopic-MotorApplicationNoteA入门步骤禺启动Maxwelli.启动Maxwell,单击Microsoft的开始按钮，选择ProgramsAnsoftMaxwell12.金设置工具栏选项&设置工具栏选项：注：为与本例中的所列步骤保持一致，检查工具栏选项是否按如下设置：选中菜单栏ToolsOptionsMaxwell2DOptionsMaxwell选项窗口：左键单击G

6、eneralOptions对话框aUseWizardsfordataentrywhencreatingnewboundaries：0CheckedDuplicateboundarieswithgeometry:0Checked左键单击OK键选中菜单项ToolsOptionsModelerOptions.3D模型选项窗口：左键单击Operation对话框$Automaticallycoverclosedpolylines：0Checked左键单击Drawing对话框黑Editpropertyofnewprimitives:0Checked左键单击OK键AnsoftMaxwellFieldSimu

7、latorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote创建一个新工程寂创建一个新工程：在Maxwell窗口中，左键单击工具栏。图标，或选中菜单栏FileNew.右键单击工程名，然后选择弹出的快捷菜单栏rename项，改变工程名为Prius选中菜单栏ProjectInsertMaxwellDesign,或单击图标|Ml|右键单击Maxwelldesign*!,然后选择弹出的快捷菜单栏Rename项，重命名为1_Who!e_Motor矗设置模型单位a选中菜单栏3DModelerUnits.选择单位；mm(millimeters)Maxw

8、ell02DTopic-MotorApplicationNote弧创建2D模型a电机所有主要部件均可由Maxwell中的UserDefinedPrimitives來生成。康创建电机的定子：使用一个用户预先定义的模型（UDP）来创建定子。选中菜单栏DrawUserDefinedPrimitiveSyslibRmxprtSlotCoreA采用下表所列数据来创建电机的定子Properties:Jhus_2D_v12-1_Whote_Motor-ModelerCorrncndNcmeVdueUritEvalustedValjeOexfjptionCorrnendCiealellserOetirdPcf

9、iCooidhaleSy$b=fnGlobalDLLNameRMxpil/SICoreOLLLccalionOLLVeraon12.0DM单1619rrm1619mmCandiarreltfong单tide.Di=fixDiaYorkloio-tacoieiOiYoke26924rrm26924m(nCandiarreltfonyoketide.Di=n*oikdaGapfaimeiexxes?Lriyih0iiiiiOninC.tnrfndricJot.1loihdfSolLenRegion200mm20Ch)mRcgizrlenj:hInloCde0Jo0core;1(Dregiem.Sh

10、owHiddenOK|CanedTopic-MotorApplicationNote羔创建2D模型（续）a右键单击在绘图窗口中刚刚创建的物体并重命名为Stator血注：稍后再指定材料属性创建电机的转子為使用一个用户预先定义的模型来创建转子a选中菜单栏DrawUserDefinedPrimitiveSyslibRmxprtIPMCores采用下表所给定的数据來创建转子XXWELL2DTopic-MotorApplicationNote弧创建2D模型（续）右键单击在绘图窗口中刚刚创建的物体并重命名为Rotor.矗创建电机永磁体a修改UDP参数，生成永磁体。可通过计算UDPs來生成不同的拓扑结构。為

11、选中转子，并使用CC等复制、粘贴命令，生成一个新的物体/?0血Maxwell2DTopic-MotorApplicationNote弧创建2D模型（续）点在模型树中，左键双击斤0妙7的CreateUserDefinedParf#打开命令对话框0日ORotor少CreateUserDefinedPartCreateUserDefinedPart日匚Rotor1B-匸1Stator凸CreateUserDefinedParta将InfoCore这一栏中的0(Core)改为1(MagnePcteboa33IPde(ype:1io3.D1157.44HIDI57.44n-3fromdjcrbottom

12、ohaiiBl4.?nrn4.7rrmDuctthinnestRib忖HIDRbMhHRib3mmRbheightDrrinMdj4.5nrn4.5rrmMiriruridstares召(temwr该I6.48HID.48mmMagrcA32rrmTctaiwithcfalregretperpeki欠、n*2C0IIrfo匚me1l-Qcoie;1:megielx;Zduels.Ifflegmjr厂Hiddena将物体的名称由Rotor1板为Magnets。A将永磁体的颜色由默认色改为浅红色。AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimula

13、torAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator*创建2D模型（续）创建定子绕组A我们同样可使用预定义的模型來创建定子绕组。a选中菜单栏Dr

14、awUserDefinedPrimitiveSyslibRmxprtLapCoi!A使用下而所给出数据來创建定子绕组AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatora将材料的属性由vacuum更改为Copper。a选中LapCoiH将其颜色改为yellow0AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoft

15、MaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorIMAXWELI?2DTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator弧创建2D模型（续）选中物体LapCoill并将其沿Z轴方向旋转7.5度，右键单击选中菜单项EditArrangeRotate或使用工具栏图标AnsoftMax

16、wellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator羔选中物体LapCoilt这个线圈为A相的第一个绕组现在我们复制这个绕组來生成B相和C相的第一个绕组。右键单击并选中菜单栏EditDuplicateAroundAxis或使用工具栏图标5lca重命LapCoil1_1为PhaseC、并更改其颜色为深绿色；重命LapCoil1_2为PhaseB.并更矗颜色为淡蓝色；重命咎Lapco汨为PhaseAAnsoftMaxwellFieldSimulatorA

17、nsoftMaxwellFieldSimulatorIMAXWELL2DTopic-MotorApplicationNote羔创建2D模型（续）AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator招选中物体PhaseA.PhaseB及PhasC.右键单击并选中菜单栏EditDuplicateAroundAxis或使用工具栏图标盟|在Angle栏中输入45,单位为degrees,在totalnumber栏中输入8。这就生飯了我们丽需的

18、所有绕组。DuplicateAroundAxisAxis:Angle;Totalnumber:AttachToOriginalObjecl:NOTE:WhenAttachtoOriginalObiectisselected,f-ace/edgeassignments(e.g.boundaries/excitations)onduplicateswillbelosttoensuremodelconsistency阀henTotalNumber1isedited.OK|Cancel|,Maxwell2D,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwe

19、llFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote金创建2D模型（续）A根据我们所用的求解器的不同及我们需耍获得的电机的性能参数，有可能会增加新的物体（在设置剖分和运动属性时会用到）。、保存工程，右键单击T_Whole_moto人并选择Copy&右键单击工程名并选择PastG,更改所复制的工程名称为込硼倒_加伽菽我们可充分利用电机的拓扑结构來减小所仿真电机的尺寸。电机的极数为&我们可只仿真电机的一个周期。这是可行的，因为电机的定子结构为：缶48槽（48被8整除）.喩三相定子绕组以45度为一周期分布.a从现在开始，我们将使用2_Partia5ot咔进行仿真。我们

20、同时还有一个电机整个区域的备份以备在其他的研究中使用。Topic-MotorApplicationNote弧减小2D模型的尺寸（续）A从模型树下选择所有物体（或者你可使用劭Y命令）。右键单击并选中菜单栏EditBooleanSplit或使用工具栏图标叵。选舁AZpIane并选定positiveside。Spiitplane:C冷CYZQXZKeepffcgrnerts:&Positveside_NegativeddeCBothSplitobpcfs:QSplitentireselectionSplitobpclscrossingspitplareOK|Cancel捷注意：在这些过程中，对话栏中

21、会出现一些信息。这些信息提示我们一些物体由于完全在所保留的模型之外而不被保存。矗我们获得了电机的半个区域的模型。继续选定所有选中的物体，右键单击并选中菜单栏如阳矽/?0偌伯或选择工具栏图标圉。沿Z轴旋转方向输入-45羸被选中的物华笛续进行操作，右键单击并选中菜单栏&屜血初钟或使用工具栏图标叵。选择AZpIane并选择negativeside。、被选中的物体继续进行操作，右键单击并选中菜单栏/方/7geRo馆馆或使用工具栏图标園。选择沿Z轴方向旋转并输入45degcTopic-MotorApplicationNote应减少2D模型的尺寸（续）羸所创建的2D模型如下所示a重命名PhaseA为Pha

22、seA1,重命乞PhaseA_7九PhaseA2.重命PhaseB,PhaseB_7,PhaseOkPhaseC_7分别为PhaseBtPhaseB2,PhasedPhaseC2.*、我们现在刃以创建二个包围也机的区域.由丁:磁力线分血集虫在也机内部匚西以我们不需要创建很大的区域。厶选中菜单栏DrawLine在坐标输入窗口，输入方体的位置AX:0.0,Y:0.0,Z:0.0,按Enter键输入在坐标输入窗口，输入方体的相对尺寸AdX:200.0,dY:0.0,dZ:0.0,按Enter键输入左键单击Enter两次结束绘图Topic-MotorApplicationNote血减小2D模型的尺寸（

23、续）选择Polyline1.右键单击并选中菜单栏EditSweepAroundAxis.点参数按下面所列出的输入：重命名区域代砂伽&7为確少确认我们所选用的材料为真空。同时，你可以通过增加应域的透两应乘政变真渲渠政臬丁Topic-MotorApplicationNote事设置电机材料属性a永磁材料特性.、丰WPrius混合动力车驱动电机所用永磁材料(PMs)是一种高强度的永磁体。旅为定义永磁体磁化方向，我们需耍为单独的定义每一块永磁体。选择Magnets.右键单击并选中菜单栏EditBoole&nSeparateBodies。重命Magnets为AW7以及重命名Magnets_Separate

24、1为PM2.由丁永磁体是不断旋转的，使用固定坐标系(CS)对其进行定向是不可能的。所以我们有必耍使用面坐标系。而坐标系是一种与物体的表而相关联的坐标系。当物体旋转时，而坐标系随之旋转。、丰出普瑞斯混合动力年驱动电机所用永磁体定向如下图所示。因此我们有必要使用面坐标系对每一永磁体进行定向。,Maxwell2D,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator,Maxwell2D,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator康切换从物体到表

25、面模式可通过单击f按钮或使用工具栏图标ObjectObjectTopic-MotorApplicationNote羔设置电机材料属性（续）A选择永磁体册7的表面如下图所示煎建立与这表而相关联的面坐标系选中菜单栏50伽禹”CoordinateSystemCreateFaceCS或选中工具栏图标叵。这时模型处丁绘图状态，我们希望面坐标系的坐标原点处丁被选中的平而上o我们用鼠标捕捉面的任一对角点，可使用snaptovertexsymbor这样就确定了面坐标系的中心。你还需耍确定X轴的方向，鼠标捕捉面的另一顶点。,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMa

26、xwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote矗设置电机材料属性（续）我们建立了而坐标系。它的默认名为FaceCSh我们可重命FaceCSI为PM1_CS.Objects：由乡PhAl:田田PHA2：曲QPhBl：田田PHB2j由印PhCl1亩9PhC2i由印pmi：由田PM2由田Regionl亩田Rotor由夕StatorB-1/lCoordinateSystemsFaceCSI:Global白唇Planes重复同样的操作來建立与刖？关联的面坐标系PM2_CS我们要确认它的X轴正方向指向气隙。&;甲E-.saE由由由：甲甲田u】：甲田曰曰曰.Obj

27、ects夕PhAl夕PhA20PhBl夕PhB2刃PhCl0PhC2QPM1夕PM2乙Region0RotorStatorCoordinateSystemsGlubalPM1_C5囲PM2_C5Planesh如下所示，可通过单击Gbba/來重置工作坐标系为全球坐标系。曰9CoordinateSystemsLA白0曲1Sl-fflPMl.CS,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorXL20Topic-MotorApplicationNote羔设置电机材料属性（续）齐下而来编辑物体刖7的属性。我们可通过选中PM

28、1_CS坐标系统來改变物体的定向。这坐标系统为永磁体磁化方向的基准方向。Attrbute|NameValueUritEvaluatedValueDescriptonRead-onlyMarnePM1厂MateridYaciwm厂SokeInsideF厂OrientationSlcbalrModelGlobal厂DisplayWiieframeIPM1.C5厂ColorPN2.C5厂IransparentNOCASSigieu厂rShowHidden鼠要想进入材料数据库，左键单击材料按钮（默认材料为Vacuurri）.普瑞斯混合动力车用永磁材料不属丁材料库的默认材料，所以我们左键单击添加材料按钮

29、,Maxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote态设置电机材料属性（续）a我们有一个特殊的菜单可用来修改永磁材料参数。在View/Edit材料窗口的下方,单击“PermanentMagnef贰刊a按下而的窗口的数据來输入永磁材料参数120Topic-MotorApplicationNote蔬设置电机材料属性（续）厶更改材料名称为N36Z_20.、如果PM1_CS坐标系系统的X轴正方向如下图所示背离气隙，则我们设置Xcomponent的值为1,Y和Zcomponen

30、ts的值为0,否则Xcomponent的值为,Y和Zcomponents的值为0。贏在材料定义完成之后关闭窗口之前左键单击Validate按钮。庶下面设置M2的材料屈性。选择刖!?_CS坐标系系统可对物体的定向进行修改。这个坐标系系统用來定义永磁体磁化方向的基准方向。如果定义的PM2_CS与PM1_CS是一致的（X轴指向气隙），你可将同样的材料A/3A乙勿赋给PM2.如果不是亦此，你可重新拷贝材料乙“并更改其定向与PM2_CS相一致。AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote矗

31、设置电机材料属性（续）廉硅钢片材料定义*电机的定子和转子使用同样的材料。选择S扫fo广和斥0/0托编辑它们的属性，更改它们默认的材料。在材料库，添加一名为M19_29Gi新材料。羸由丁铁心材料是非线性的，进入non-linearB-HCharacteristic窗口，将其相对磁导率由Simple15改为“Nonlinear”。AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator,在数值栏左键单击BHcurve按钮。就出现了BHcur

32、ve输入窗口AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DTopic-MotorApplicationNote羔设置电机材料属性（续）a根据下而给的值输入B-H特性曲线HB0022.280.0525.460.131.830.1547.740.3663.660.5479.570.65159.150.99318.31.2477.461.28636.611.33795.771.361591.51.4431831.524774.61.586366.11.637957.71.67159151.8318301.91114072

33、1909842.13501382.35092522.5560177.22.56399449415277563.779889874鼠B-HI1H线输入之后，我们还需输入硅钢片叠压系数。盜压系数是硅钢片由丁绝缘而引起的有效比值。同时我们还需提供硅钢片的叠压方向。如上所示改变Compositionvalue由原來的“So/b改为“laminatiori。Maxwell认为相对磁导率的均质化方向沿硅钢片叠压方向。输入0.94为硅钢片的叠压系数，这意味着有6%的硅钢片片间绝缘。输入V（3）（Z轴）为叠压方向AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimu

34、latorTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator设置电机材料属性（续）A在本例中，我们忽略涡流的存在，也就是硅钢片的电导率为0“、在退出View/Edit材料窗口时确认材料已改变。AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellF

35、ieldSimulator将材料M19_29G赋给Rotor和Stator.AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator铁耗求解矗本章内容仅用于计算电机铁耗、在瞬态场求解器中，我们能够计算铁耗(磁滞损耗)，绕组损耗及涡流损耗(orproximityl

36、oss)。在本章我们只计算铁耗。贏我们需耍输入硅钢片的有关损耗值。Maxwell通过一个详细的菜单帮助用户输入数据。、展开工程树，左键双击硅钢片M19_29GIDefinitions白口MaterialsisM19.29G爭vacuuma使用下拉菜单改变corelosstype为ElectricalSteel枕料AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationTopic-MotorAp

37、plicationAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell02DTopic-MotorApplicationNoteTopic-MotorApplicationTopic-MotorApplicationAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationTopic-MotorApplicationAnsof

38、tMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator铁耗求解（续）、求解铁耗需耍一系列参数如Kh,Kc,Ke和Kdco一特殊菜单可让你从铁耗数据中提取上述参数。厶从材料定义窗口的下拉菜单中选择CoreLossversusFrequencyCalculatePropertiesfor:CalculatePropertiesfor:NonlinearPermanentMagnet.celCoresneFequenciaCoreLossversusFrequency菜单弹出。我们提供了儿个频率的数据选

39、择必g为铁耗单位输入7872kg/rrf为硅钢片材料的密度在编辑窗口输入50Hz左键单击Add在频率窗口点击EditDatasetAXWELL2D铁耗计算（续）矗输入硅钢片在50Hz时的损耗曲线BP000.10.030.20.010.60.430.70.540.80.680.90.8311.01.43.051.83.2550HzTopic-MotorApplicationTopic-MotorApplicationAnsoftMaxwellFieldSimulatorAns

40、oftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationTopic-MotorApplicationAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator不设置生效A使用同样的方法分别输入硅钢片在100,200,400,1000Hz下的损耗曲线100Hz200Hz400Hz1000HzTopic-MotorApplicationTopic-MotorApplicationAnsoftMaxwellF

41、ieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorBP0C0.10.040.20.16030.340.40.51.080.71380.81.711.12.981.23.5171.55.92BP0C0.10.090.20.37030.790.41.310.51.910.62.610.73.390.84.260.95.2311.28.881.310.51.412.51514.9BP0C0.92031.990.4

42、3.330.54.940.66.840.790.811.40.914.229.51.435.41541.8BP0C0.10.990.23.67037.630.412.70.518.90.626.40.735.40.8460.958.41731.190.1AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAXWELI?2DTopic-MotorApplicationNote孤铁耗求解（续）a自动计算铁耗系数羔设置生效后，硅钢片材料定义中就含有

43、相应的铁耗系数AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell02DTopic-MotorApplicationNoteAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator也主/从边界属性设置A设置主

44、/从边界能充分利用电机周期性的特点。下面将定义两种边界：主边界和从MBMlW*.f、MMMM._fl*Ml边界。.丛边卷丄任二点的磁.场耀厦.与土边卷丄任二点的輕场遐匿h因座亠衣尘勿.篷-庖頁或反向L?a正呂前见窗帀廷琢物心Region。右键单击并选中ViewShowInActiveViewasshownbelowB-jSvacuum由、LinesExpandAll由“9Coordinate5yfCollapseAll回倚Planes亩關ListsEdit客AssignMaterial.ViewFitInActiveViewProperties.HideInActiveViewAssignBo

45、undaryShowmActiveView改变选中的模式为AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator选择/?旳沏的一条边界线AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DTopic-M

46、otorApplicationNote羔设置主/从边界（续）a右键单击并选中AssignBoundaryMasterAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator注意向量U的方向，设置生效。AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwel

47、lFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatora选择Region的另一条边界AnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAXWELL2D金设置主/从边界（续）Topic-MotorApplicationNotea右键单击并选中AssignBoundarySlave我们首先需要给定主边界的基准。对主边界来说，我们没必要改变其默认名称Ma

48、sters2如果向量u的方向与主边界方向不一致的话我们可通过选择Swapdirection來改变向量u的方向。模型显示了电机一对极的情况。由于电机的极对数为奇数，所以Slave=Mastero接受我们所做的主从边界设置。Maxwell02DMaxwell2DTopic-MotorApplicationNcSeAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulator|MAXWELLS2DTopic-MotorApplicationNote零向量边界条件设置选择Region的最外边的圆弧，有五

49、个小线段组成，分别选择这些线段。使用Ctrl按钮可进行多个选择。Maxwell02DMaxwell2DTopic-MotorApplicationNcSeAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell02DMaxwell2DTopic-MotorApplicationNcSeAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatora右键单击并选中AssignBo

50、undaryVectorPotential将Value赋值为零将该边界条件命劣为Zero_F!uxTopic-MotorApplicationNoteA稳态分析缶我们将对电机稳态下的不同性能进行研究。a保存工程。点击2_PartiaLmotor，右键单击并选中Copy，.Prius_2D_v122_Parlial_Motor(Magnetostatic,X申.舸1_Whole_Motor(MagnetostaticzXY)+口Definitions点击工程名称，右键单击并选中粘贴。改变所复制的工程名称为，3PartialmotorMSIMMVW血空载情况下的研究我们首先对由永磁体单独产生的磁场

51、进行分析。在这个模型中，由于绕组没有定义电流，所以定子绕组暂不需耍。选中6个绕组，在模型的属性窗口中勾去Model按钮。注意由丁我们同时选中儿个物体，物体的名称是空的。PhaueAlPhaseA?PoscDtftiaseB2PhaceClFtidSeCZElOShccb-cocperB-Offi-afflo由coffl-d士M19J9G-三9N36Z_20t9vonjim(J匕CowdnaeSystemsffl&日氓ffllists线圈继续处丁选中状态,通过选中菜单栏ViewHideSelectionActiveview或使用工具栏图标團來隐藏绕组。慮网格剖分设置矗h适应网格剖分是非常强大的剖

52、分手段，我们并不需耍作额外的剖分操作。当然如果我们可以根据电机的特性，设置一个比较合理的初始剖分，从减少仿真时间的角度来说也是一个很好的主意。减少硅钢片区域剖分单元数可加快非线性求解的速度。选中物体Rotor,右键单击并选中AssignMeshOperationInsideSelectionLengthBasedSurfaceAp(rn忖訓gI沁怕心MoxiTiumSirkceDoscbone阮2TOC o 1-5 h zLSulmaximumxuifszeckvialionlunh|:|1.22673921EA394|7MaximumSirfaceNoirnaiOe/iatonUsedela

53、ul:&Setmaximumnomzilanate)553MaxiTumAspect广UzcdctcutsaSctgxxtEo:5OKICeI贏限制剖分单元的长度为5mm.a重命名剖分操作为RotorA选择物体Statoro我们想减少定子槽剖分网格数目。右键单击并选中AssignMeshOperationSurfaceApproximationaMaximumsurfacedeviation一栏中输入30degaMaximumaspectRatio一栏中输入5.人重命名该剖分操作为SA_StatorTopic-MotorApplicationNote入网格剖分处理（续）&、选中PM1和PM2。

54、右键单击并选中AssignMeshOperationInsideSelectionLengthBased&限制单元长度最大为3mm.a重命名剖分操作为Magnets跳进行电机转矩求解厶选择物体PMtPM2和Rotor。右键单击并选中AssignParametersTorqueMaxwell2DTopic-MotorApplicationNoteMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote金添加一个新的分析设

55、置a在工程管理器中，右键单击并选中AnalysisandselectAddSolutionSetup.BoundariesExcitationsPar-ametersMeshOperations在maximumnumberofpasses这一栏中输入10在percenterror这一栏中输入0.1在convergence对话框中，在refinementperpass这一栏中输入15在solver对话框中，确认NonResidual这一栏中输入0.0001%。左键单击Ok按钮保存这个分析设置。A计算需要7步才达到收敛。右键单击Setup1再选中Convergencejf|板或选中菜单栏判斧/78

56、我们可看到结果。s转矩值求解。选择求解栏，所给出的转矩值是电机铁心长为1米时转矩值。整个电机的转矩要在此基础上乘以8（周期系数），再乘以0.082（考虑到电机的实际长度）。得出转矩值为2.5mN.m,这看起来是比较合理的：相对丁负载运行时是比较小的。定转子之间不同的位置角得出不同的转矩值。Topic-MotorApplicationNote拾后处理（续）绘制磁通密度分布图。选中Rotor.StatorPM1tPM2右键单击并选中AllObjectFaces.鼠标再次右击并选择FieldsBMag_B.我们获得磁通密度B在整不物体上的分布。如我们所希望的那样，硅钢片靠近永磁体附近高度饱和。这些饱

57、和是由永磁体造成的。BET2.18986*0332.0528c，翊19160e*G3377926*0331.6UZ33旳Dl.S355e*03313687e*033Z319eGKi.095仙翊9.58256-0318.2136-0316.eH61c-0315.4779e-OTlL097e-G31?m8e-031373Me-OTlS.21H2e-e0H鼠观察气隙的磁场强度H分布。我们需要在后处理中绘制一条线來观察场分布：绘制一条圆弧，选中菜单栏DrawArcCenterPoint或使用相应的工具栏图标i11、J厉）电I3.输入弧线的圆心09090mm点击enter输入接受并绘制一个非模型的物体。

58、Maxwell02DMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorTopic-MotorApplicationNote后处理（续）输入弧线的第一点。这个点在YZ平面气隙的中间，输入其坐标80.5750Omm并点击enter键输入。|x：|如575|y：10|z：|0|lAbsoluWTIcsrtesbn1|mm输入弧线的最后一点。这个点处丁XY平而，与X轴负方向成45度角，输入其坐标Enter56.70996,56.70996,Omm）点击e

59、nter键输入。M1|56.70996|V：|56.709961|0T|AbsoluteT|mmMaxwell02DMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell02DMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulator黑完成弧线的绘制，移动鼠标到绘图区，右键单击并选中弹出的快捷菜单

60、栏选项done。QoselWre5doPrevnujSejnotRedDPieyiOjjSeiienrXM3?TypeMaxwell02DMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell02DMaxwell02DAnsoftMaxwellFieldSimulatorAnsoftMaxwellFieldSimulatorMaxwell2DAnsoftMaxwellFieldSimulatorMod*fiidMareSrvepbtod