第四章3――3D静磁棱边元法应用_图文

1、 第四章第3节三维静磁分析棱边单元法应用示例PE R A G L OB AL 三维直流致动器实例-TEAM20标准检查程序问题描述衔铁1/4对称线圈为电流供电线圈为绞型导体定子分析顺序施加边界条件执行模拟后处理计算力计算电感 单位: mm线圈PER A G L OB AL 物理区域定子500r = 500衔铁r = 500线圈自由空间: r = 1空气自由空间: r = 1励磁3000电流方向: 3000 安匝平面对称-通量平行Y-Z 平面ZX-Z 平面X 原点YPER A G L OB AL 在命令窗口输入team20建模模型信息:单元类型: 棱边元法单元Solid117励磁线圈: 线圈要建

2、模线圈横截面积: ACOND 参数线圈全部单元加载电流密度单元组件:COIL线圈单元组件名: COIL 衔铁单元组件名: ARMATUREPER A G L OB AL 线圈区加载电流密度按单元坐标系加载电流密度按单标系加载度线圈区单元可用不同单元坐标系线圈转角部分用柱坐标系(ESYS 11激活线圈单元坐标系ESYS 号直段部分用直角坐标系局部坐标系11: 柱坐标,原点在线圈转角半径中心电流方向PER A G L OB AL 确认JS 电流分量和符号转角部分电流的正方向为单元坐标的“Y”向线圈电流方向直段部分电流的直段部分电流的正方向为单元坐标系的“Y”向负方向为单元坐标系的“X”向+X gl

3、obal+Y globalPER A G L OB AL 用实常数来选择线圈的两个部分,把JSY 和JSX 加于相应的部分实常数3(JSY > 0实常数2(JSY > 0实常数4 (JSX <0+X global+Y global PER A G L OB AL 在线圈组件的3000/d”JSY2和3实常数单元上施加“3000/acond” JSY电流密度分量Solution > Define Loads > Apply > Magnetic > Excitation > Curr Density > On Elements (Pick A

4、ll选择OK在线圈组件的实常数4单元上施加“-3000/acond” JSX电流密度分量选择OK P E RA GL O BA L 利用图形控制,在单元图上显示电流密度Utility > Plot Ctrls > Symbols ( /PBF Body Load Symbols PER A G L OB AL 在模型所有外表面上施加通量平行条件Y-Z 平面(对称平面X-Z 平面(对称平面其余平面施加远场边界条件激活整个模型选择外部表面加通量平行边界条件Solution > Define Loads > Apply > Magnetic > Boundary

5、> Edge DOF > Flux Parl > On Areas 选择“Pick ALL” 选择OKPER A G L OB AL 施加力计算标志Solution > Define Loads > Apply >Magnetic > Flag > Comp. Force/Torque ARMATURE U 选择OK衔铁面上加Maxwells 标志P E R A G L O B AL 确保激活整个模型选择求解类型Solution > Analysis Type > Analysis Options选择OKSolution > S

6、olve > Current LS选择OK P E RA GL O BA L 最好选择模型的几个部分来生成磁通密度矢量图,以显示场量值和方向不选择空气(材料1General Postproc > Plot Results > Vector Plot > Predefined只允许显示激活单元的轮廓线如果箭头太长,可设置< 1选择OK PE R A G L O B A L 不选择空气和线圈单元,显示磁通密度矢量P E R A G L O B AL 在后处理中计算力General Postproc > Elec&Mag Calc > Compone

7、nt Based > Force ARMATURE 选择OK这些力将与未建模产生的力相抵消乘以4得总垂直力.P E R A G L O B AL 计算线圈力,生成单元表项.选择线圈组件COILGeneral Postproc > Element Table > Define Table ADD(X 方向Lorentz 力选择APPLY(Y 方向Lorentz 力选择APPLYPER A G L OB AL (Z方向Lorentz 力选择OK选择Close P E RA GL O BA L 线圈单元上的力求和General Postproc > Element Table

8、 > Sum of Each Item这些分力与未建模型生成的力相抵消,但会使线圈扭曲Z 方向总力要乘以4,此力分量引起线圈紧压定子下部PER A G L OB AL 计算围绕线圈的磁动势计算围绕线圈的磁动势(MMF 最好选择X-Z 平面(Y=0上的节点再选择这些与节点相连的单元开始路径选择,这是起始点也是终点(最好利用缩放来选取路径上节点定义路径General Postproc > Path Operations > Define Path > By Nodes路径上选择节点后,选取OKPER A G L OB AL 路径点之间采样点的数目OK 选择OK 计算MMFGeneral Postproc >Elec