Maxwell v2014
WS04
WS04
Maxwell仿真永磁电机教程
ANSYS Maxwell v2014 培训教材
WS04-1
Maxwell v2014
大纲
WS04
WS04:Maxwell 仿真永磁电机教程
内容简介:
• RMxprt 生成 Maxwell 二维和三维有限元模型
• SPM表贴式永磁电机的额定性能计算、反电势
、齿槽转矩以及退磁分析
• 利用UDPs建立IPM电机的有限元分析模型,并
分析其机械特性曲线、效率Map图
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WS04-2
Maxwell v2014
大纲
WS04
WS04:Maxwell 仿真永磁电机教程
Part 1: 建立 Maxwell 的有限元分析模型
Lab2_BrushlessAC_Finished.mxwl
RMxprt生成有限元分析模型
基于UDO的稳态运行性能
基于UDO的电流参数化分析
反电势分析
齿槽转矩分析
动态退磁分析
Part 2:建立 IPM 电机的有限元分析模型
Lab2_BrushlessAC_IPM_TS_EFF.mxwl
建议IPM永磁电机几何模型
转矩转速曲线
效率Map图
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WS04-3
Maxwell v2014
WS04
WS04 - Part 1
创建Maxwell的有限元分析模型
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WS04-4
Maxwell v2014
RMxprt ASSM (BLAC) 模型
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从 RMxprt 生成 Maxwell 的有限元分析模型
通过RMxprt的Create Maxwell Design 功能,RMxprt能自动生成Maxwell的二维和三
维有限元分析模型
有限元分析(FEA),能够精确计算电机的静态或动态性能
有限元能够更精确的考虑电机的饱和效应
有限元支持任意的几何模型
FEA的其他优势:
齿槽转矩
反电势EMF
起动瞬态过程
瞬态负载效应
场路耦合效应
Maxwell支持与Simplorer协同仿真整个机电系统的性能,包括设备级半导体模型,控
制器,电热性能,机械耦合等
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WS04-5
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RMxprt ASSM (BLAC) 模型
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创建 Maxwell 2D 有限元分析模型
在已经求解过的Rmxprt模型上,右击点击Setup1
然后再选择Create Maxwell Design . . .
本例使用 Lab2_BrushlessAC_Finished.mxwl
在弹出来的窗口中,选择Maxwell 2D Design
点击 OK,软件自动创建Maxwell 2D Design。
注意: 如过RMxprt运行过参数化分析,用于也可以
选择相应变量;并且RMxprt定义的变量会传递到生成
的 Maxwell 模型中。
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WS04-6
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RMxprt ASSM (BLAC) 模型
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RMxprt 生成 Maxwell 的有限元分析模型
RMxprt生成的有限元模型是运行在额定转速的时域有限元分析模型,这个模
型可以被改成其他的任意运行工况。
二维有限元模型中几何模型已经定义了适当的材料属性。为了考虑RMxprt中
定义的叠压系数的影响,FEA模型中的硅钢片材料属性已经做了相应修改。
二维有限元模型中已经通过Motion Setup定义了旋转运动,Band内部的物体
时旋转的,Band外部是静止的。同时,也定义了转子的初始位置角,转子初
始位置与A相绕组的轴线对齐。还定义了转子转速,如果用户激活机械瞬态
,则可以看到定义的惯量、阻尼以及负载转矩。
生成模型的时候也默认定义了边界条件,包括主从边界条件,如果需要对称
边界条件的话,也定义了对称边界条件。
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WS04-7
Maxwell v2014
RMxprt ASSM (BLAC) 模型
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RMxprt 生成 Maxwell 的有限元分析模型
RMxprt生成的有限元模型默认定义了激励设置,包括线圈(匝数和参考方向
)和绕组。并且根据RMxprt设置的不同激励类型,绕组已经相应的施加了电
压、电流或者外电路等激励。
RMxprt生成的有限元模型默认定义了剖分设置。对于稳态性能计算,这种默
认的剖分精度已经足够了。但如果用户要仿真一些对精度要求更高的性能,
例如齿槽转矩,需要用户优化网格剖分。
Solution Setup定义了求解的时间和时间步长。如果用户需要查看某些中间时
间点的场数据,可以自己在Save Fields 标签下定义场数据的保存时间点
RMxprt生成的有限元模型,默认的报告只有转矩和电流;用户可以随时任意
添加其他的报告
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WS04-8