ansoft maxwell教程永磁同步电机设计

TopicTopic–MotorApplication件,本文档将详细阐述了Maxwel2D在电机稳态、暂态仿真中的应用。 该电机在OakRidge国家 :参考文献ReportonToyota/PriusMotorTorqueCapability,TorqueProperty,No-LoadBackEMF,andMechanicalLosses,J.S.Hsu,Ph.D.,C.W.Ayers,C.L.Coomer,R.H.WilesOakRidgeNationalLaboratoryReportonToyota/PriusMotorDesignandmanufacturingJ.S.Hsu,C.W.Ayers,C.L.CoomerOakRidgeNationalLaboratoryEvaluationof2004ToyotPriusHybridElectric ystemInterimC.W.Ayers,J.S.Hsu,L.D.Marlino,C.W.Miller,G.W.Ott,Jr.,C.B.OlandOakRidgeNationalLaboratory 设 注:为与本例中的所列步骤保持一致，检查 选中菜单栏Tools>Optons>Maxwell2Dpion UseWizardsfordataentrywhencreatingnewDuplicateboundarieswithgeometry: Automaticallycoverclosedpolylines: Editpropertyofnewprimitives: 为Prius 重命名为1_Whole_Motor 。 选中LapCoil1并将其颜色改为yellow。, 图 LapCoil1，这个线圈为A相的第一个绕组现在我们这个绕组来生成或使用图标。 图 totalnumber栏中输入8 保存工程，右键单 48槽(48被8整除三相定子绕组以４５度为一周期分布 EditBooleanSplit或使用图标XZnepositive注意:在这些过程中， 单栏Edit>Arrange>Rotate或选择 图标。沿Z轴旋转方向输入-45 。选择XZ ne并选择negativeside。 。选择沿Z轴方向旋转并输入45deg。X0.0Y0.0Z0.0Enter,dX:200.0dY0.0dZ:0.0Enter参数按下面所列出的输入 键单击并选中菜单栏EditBooleanSeparateBodiesMagnets为PM1Magnets_Separate1为PM2.‘f’按钮或使用

车用永磁材料不属于材料库的默认材料,所以我们左键单击添加材料按钮PermanentMagnet”entry.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1YZcomponents的值为0，否则Xcomponent的值为-1，Y和Zcomponents的值为0。在材料定义完成之后关闭窗口之前左键单 按钮这个坐标系系统用来定义永磁体磁化方向的基准方向。如果定义的PM2_CS与不是如此N36Z_20PM2_CS相一致。它们默认的材料。在材料库,添加一名为M19_29G的新材料。,导率由“Simple”改为“Nonlinear”。HB00.2B-H曲线输入之后，我们还需输入硅钢片叠压系数。叠压系数是硅钢片由于绝缘V(3)(Z轴在退出View/Edit材料窗口时确认材料已改变。proximityloss)。在本章我们只计算铁耗。提取上述参数。CoreLossversusFrequency Topic–MotorApplicationBP001 BP00BP001BP0016101214BP0091411720242941BP00181TopicTopic–MotorApplicationasshown选 的另一条边 Topic–MotorApplicationTopicTopic–MotorApplication ‘‘Model按钮。注意由于我们同时选中几个物体，物体的名线圈继续处于选中状态,通过选中菜单栏View>HideSelection>Activeview或 Topic–MotorApplicationNte ，我们并不需要作额外的剖分操作。当然MeshOperation>SurfaceApproximation。umsurfacedeviation一栏中输入30degumaspectRatio一栏中输入TopicTopic–MotorApplication umnumberofpasses这一栏中输入percenterror这一栏中输入在 在 右键单击并选 yze或选 图 栏Convergence我们可看到结果。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2.5mN.m:相对于负载运行时是比较小的。坐标Enter56.70996,56.70996,0mm并点击enter键输入。要完成弧线的绘制,移动鼠标到绘图区,右键单击并选 并选择Paste。把 结构树中选中6个线圈。在属性窗口，选中单选按钮Model。1500A-750A-750A 重新命名激励为 重新命名激励为Topic–MotorApplicationNote 重新命名激励为TopicTopic–MotorApplication 重新命名激励为 重新命名激励为 重新命名激励为选中项目结构树中的Parameters，并选择Assign选中后处理栏。在这个面板定义每个线圈的匝数。这六个线圈匝数输入为9。。命名线圈组名为PhaseA yze或者点 按钮 后期处理（续后期处理（续后期处理（续在Scale栏中，选上UseLimits选项，然后输入1和1e6作为上下限。同时选上Log选项以得到对数标度。后期处理（续tail选项。和最大值修改为1和5 点击项目名称 ‘‘显Mxwll不会在每步计算时都相应地重做网格剖分。在动态分析中，我们组的准确导体数）。我们需要创建的线圈和绕组。选中PhaseA1,PhaseA2,PhaseB1,PhaseB2,PhaseC1和PhaseC26个线圈。 并选择菜单按钮AssignExcitation>Coil A+

在名称区域输入Poles在数值区域输入Speed_rpm,rpm为单位的转速；数值为3000入20deg。The是以弧度表示的功率角，所以它的数值为Tht_deg*pi/18Imax电动机绕组电流的峰值；数值为250A. B相绕组..从项目结构树中用鼠标 120degrees。 +120degrees Excitations>SetCoreLoss添加 为了创建Band，需 添加Band（续 他们中间设置气隙带。给Point2输入80.575,0,0mm取代200,0,0 添加Band（续现在我们已经创建了一个把所有运动部件包围在Band中的部件。选择Band，点击右键，然后选择菜单Edit>Copy或者使用Ctrl-C. 部件Band1就被添加到部件行列中了。打开它的结构树，然后双击Crea Band1重命名为Band_in注意：因为我们要添加用于对运动部分进行网格剖分的部件，所以 网格，导致计算时间过长。通过网格剖分设置，为所有瞬态仿真提供一个 把这条线命名为按下图所示输入参数。注意Rotor是利用UDP模块创建的，UDP会自动产生入0。把Rotor2的材料属性改为M19_29G。同样，还需要对颜色和 注意：由于Rotor2是完全包含在Rotor中，我们不需要再实施布尔操作。因，导致Rotor2看起来象是和永磁体槽相交了但实际情况并非如此。可以通过View>VisualizationSetting来修改默认的显示设置。 Selection>LengthBased. LengthBased. R LengthBased. Type选中Positive 步长为250us，这意味着每转动4.5度计算一次。 步长设为250usRce 择MeshStatistics即可显示剖分状态。在相关栏中有网格的统计数据。CreateQuickReportY1 5Y1Time

20Setup1:TransientSetup1:50)可以看出在转矩曲线中含有很多的纹波。转矩中的纹波分量差不多为%。这是由IPM（内嵌式永磁电动机） 点击 Ansoft XYPlot Y1Y1-Time[msCreateTransientReportRectangularPlot.

Mxl中需要从整体磁链推导得出；步长太大就会影响得到的感应电动势的精度。如果以0us而不是250us）

XYPlot

从下拉菜单中选择时间为 >.1B选择tim 可以在动画栏中通过Export按钮把动画导出去 点击d为400A的电流进行扫描，选中Override，改变电流值。 10. ye 以1deg/s的速度转动转子选中项目名称，点击右键选择Paste