Ansoft12在工程电磁场中的应用

本文格式为Word版，下载可任意编辑——Ansoft12在工程电磁场中的应用

Ansoft12在工程电磁场中的应用在工程电磁场中的应用

主讲人：杨菲

Ansoft界面介绍界面介绍

图1Ansoft界面界面

永磁同步电机静磁场分析问题描述三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子三相永磁同步电动机，由定子铁心、绕组、永磁体、转子铁心组成。绕组、永磁体、转子铁心组成。电机定子内径、外径分别为110mm,174mm。极数内径、外径分别为，。4,定子槽数。,定子槽数36。

一、创立项目1.双击图标双击图标开启Ansoft软件。软件。开启软件2.单击图标，进入2D求解域。单击图标，进入求解域求解域。单击图标3.在项目管理窗口右击，选择Rename命令，输入在项目管理窗口右击，选择命令，在项目管理窗口右击命令输入PMSMMagstatic,如图所示。所示。,如图2所示

图2项目文件重命名界面

4.单击图标，在已知目录下保存文件，其文件名为PMSM单击图标，在已知目录下保存文件，其文件名为单击图标Magstatic,如图所示。所示。,如图3所示

图3项目保存目录对话框

二、构建几何模型1.执行执行Modeler/Units命令，选择几何模型的单位为命令，执行命令选择几何模型的单位为mm。。2.建立电机的定子槽建立电机的定子槽在屏幕下方的坐标对话框中分别输入线段的起末点位置坐标，在屏幕下方的坐标对话框中分别输入线段的起末点位置坐标，其点坐标分别为(),(-1.25,56.3),(),(-2.5,其点坐标分别为(-1.25,55.0),(,),(,),(,57.0),(,74.3),生成电机半槽部分模型，如图所),(-4,),生成电机半槽部分模型),(),生成电机半槽部分模型，如图4所示。

图4电机半槽直线段模型

3.选择已建立的线段，执行Edit/Duplicate/Mirror命令，在选择已建立的线段，执行命令，选择已建立的线段命令X轴上任取两点。轴上任取两点。轴上任取两点4.执行执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以(0,74.3),(命令，,),4,74.3),(4,74.3)这三点完成定子槽底弧线部分模，),,)型的建立，如图5所示所示。型的建立，如图所示。

图5槽底弧线及定子槽模型图

5.执行执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在Axis命令，命令沿轴复制，选择沿z轴复制相隔10进行36次复制如图6-7所示轴复制，次复制。所示。选择沿轴复制，相隔,进行次复制。如图所示。

图6定子槽复制对话框

图7复制后的定子槽

6.执行执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以(0,0)作为中心原点，命令，命令，)作为中心原点，将各个定子槽用圆弧连接。键选择所有物体，将各个定子

槽用圆弧连接。按Ctrl+A键选择所有物体，执行键选择所有物体Modeler/Boolean/Unite命令，命名为“slot〞。操作及模型如命令，命令命名为“。图8所示。所示

图8布尔运算后生成电机定子槽

7.绘制电机绕组，执行绘制电机绕组，执行Draw/Line命令，分布输入(-2,57),(,命令，),(-3,绘制电机绕组命令分布输入(,),(74.3),执行),执行命令，),执行Edit/Duplicate/Mirror命令，然后执行命令然后执行Draw/Arc/CenterPoint命令，以(0,74.3)作为中心原点，两侧点坐标分别为(-3,命令，命令，)作为中心原点，两侧点坐标分别为(,74.3),(,74.3)绘制弧线，并将所有线段闭合连接，执行),(3,),()绘制弧线，并将所有线段闭合连接，Modeler/Boolean/Unite命令。命令。命令8.执行执行Modeler/Surface/CoverLines,生成一个面，并改名为“coil〞,执行，生成一个面，并改名为“,如图9所示所示。如图所示。

图9单个定子槽绕组模型

9.执行执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在命令，命令沿轴复制，Axis选择沿轴复制，相隔,进行次复制。如图所选择沿z轴复制次复制。选择沿轴复制，相隔10进行36次复制如图10所示。

图10定子槽绕组模型

10.创立电机定子冲片模型。执行创立电机定子冲片模型。执行Draw/Circle命令，原点为(0,命令，命令原点为(,0),半径为),半径为),半径为87mm,名字为“stator〞。选择“slot〞,利用，名字为“。选择“,Modeler/Surface/CoverLines生成面。生成面。生成面11.选择“stator〞和“slot〞,执行选择“选择和，执行Modeler/Boolean/Substract命令。得到定子模型，如图11所示所示。命令。得到定子模型，如图所示。

图11电机定子冲片模型

12.创立永磁体。执行创立永磁体。执行Draw/Line命令，分布输入(0,49),命令，命令分布输入(,),)。选择该直线命令，(0,54)。选择该直线，执行，)。选择该直线，执行Draw/Sweep/AroundAxis命令，命令对话框中输入旋转角度为80在“SweepAroundAxis〞对话框中输入旋转角度为,并对话框中输入旋转角度为改名为“改名为“Permant〞。。13.执行执行Edit/Duplicate/AroundAxis命令，沿轴复制，在Axis命令，执行命令沿轴复制，选择沿z轴复制相隔90进行4次复制如图12所示轴复制，次复制。所示。选择沿轴复制，相隔,进行次复制。如图所示。

图12永磁体模型

14.创立电机转子冲片模型。执行创立电机转子冲片模型。执行Draw/Circle命令，原点为命令，命令),半径为的两个圆，(0,0

),半径为，),半径为49mm和19mm的两个圆，名字分别为和的两个圆“rotor〞和“rotor1〞。和。15.选择“rotor〞和“rotor1〞,执行选择“选择和，Modeler/Boolean/Substract命令，得到电机模型，如图所命令，命令得到电机模型，如图13所示。16.利用图标建立求解区域。利用图标

图13电机几何模型

三、材料属性材料描述气隙的材料属性为空气绕组coil的材料属性为铜定子铁心和转子的材料属性为DW465-50,一种电机常用非线性材料永磁体材料定义为P-Mag,并指定永磁磁极

1.绕组绕组coil的赋值方法绕组的赋值方法选择所有coil,在工程状态栏中，点击Material,在“Select,在工程状态栏中，点击选择所有，Definition〞对话框中，选取“copper〞,如图所示。对话框中，所示。对话框中选取“,如图14所示

图14绕组属性赋值

2.定子和转子的赋值方法与绕组的赋值一致。如图15-17所定子和转子的赋值方法与绕组的赋值一致。如图定子和转子的赋值方法与绕组的