Ansoft 2D中文培训算例

问题的设置与解答这是一个三相，四级永磁同步电动机利用静磁学建模、求解、后处理的例子。定子槽数为24槽。三部分创建新方案进入Projects创建一个新的方案。新方案选择NewPM_Sync_3Ph_Motor名字的类型打开这个方案选择Maxwell2DVersion8执行命令区域以下是执行命令列表选择求解类型：Magnetostatic保持画图平面为X-Y定义模型第一步定义几何学往下一步一步执行命令工作定义问题的区域一般画图大小是原型大小的3-5倍。对于这个例子我们使用三倍这个电机外径为160mm，我们选区域为250-250-250250250定子槽选择Object/Polyline创建一个槽的一半。在屏幕左下方用键盘输入以下坐标第一点1.25,37.5第二点1.25,38.0第三点2.4,38.5第四点3.4,46.5点击Enter两次完成polyline命令定子槽扩大物体顶部.点击Edit/Duplicate/MirrorDuplicate和在Y轴选择两个点.然后点击Object/Arc/Clockwise:中心点…………………..(0,46.5)槽左侧点…………….…..(-3.4,46.5)槽右侧点…………………(3.4,46.5)改变分割数为6。现在我们可以看到一个完整的定子槽，你的模型可以看到以下这个：定子槽建完这个槽后，我们必须在相邻两个槽之间建个弧,这个弧可以构成定子内径。选择这个已有的槽，注意此时这个槽变亮，下一步选择Edit/Duplicate/AlongArc,拾取(0,0)点看作中心点，沿着这个轴复制一个15度、总数为2的弧。你的模型应该看到这样：定子槽下一步，选择Object/Arc/Clockwise,创建一个弧：圆心在(0,0)点、第一个点在左槽右下端端点、第二个点在右槽左下端端点；使用11个片断。最后，点击Reshape/Edge/Delete删除第二槽所有的线段我们现在可以看到如下的线段：定子槽这一步我们在槽中建一个定子线圈。点击Edit/Attributes/ByClicking选择这个槽,在出现的窗口中选择ShowHatches。然后点击Model/SnaptoMode选上VertexandGrid下一步点击Object/Polyline沿着槽描绘轨迹创建线圈，叫Coil_1和改变颜色为黄色；看到如下显示：创建完整的定子。选择定子槽和线圈，然后点击Edit/Duplicate/AlongArc,拾取(0,0)点度数为15度，复制总数为24个。定子和永磁体定子槽的外径是一个圆周。点击Object/Circle/Twopoint选择(0,0)点和(0,60)点，默认36段。这个定子外径是120mm,改变名字为Stator，颜色为绿色，可以看到如下模型：定子和永磁体创建两个直线和两个弧组成永磁体，然后复制4个：第一条直线：(-21.91,29.81)and(-18.36,24.98)第二条直线：(21.91,29.81)and(18.36,24.98)外面的弧可以是1度，里面的弧可以使用默认值，可看到以下：选择这个永磁体，然后点击Edit/Duplicate/AlongArc(90度and总数是4个),创建4个永磁体。存盘File/Save。转子你的模型是这样的：我们将使用永磁体内部的弧来创建转子。第一步复制永磁体放在剪贴板；选择四个永磁体然后点击Edit/Copy。下一步点击Reshape/Edge/Delete保留永磁体内部的弧其余的全部删除使用Object/Arc命令连接剩余的弧片断，叫这个物体为Rotor。选择Edit/Paste恢复永磁体。点击Object/Circle创建一个直径为26mm的轴。转子分配不同颜色给定子线圈来区分A相，B相等。我们也用不同颜色来表示永磁体不同的极性。把永磁体和定子之间的物体名字由object1改为Air_Gap。AAAAC-C-C-C-BBBBA-A-A-A-CCCCB-B-B-B-点击File/Save和File/Exit.你可以看到右图：程序组在这个例子里我们将组成A_phase，A_return，B_phase，等。点击DefineModel/GroupObjects和选择一对线圈作为A_phase，然后重复A_return，B_phase，等退出和存盘。AAAAC-C-C-C-BBBBA-A-A-A-CCCCB-B-B-B-材料–创建新的磁体创建一个新的线性永磁体材料。点击Setup/Materials进入材料管理。点击Material/Add加入一个新的材料，改变名字为test_mag。然后点击Options,取消和选择Br,使用下面的值：Br=1.25THc=-947,000A/M点击Enter加入这个材料到当地材料库。材料–创新的磁体选择不同的永磁体把test_mag这个材料付给各个永磁体。选择Alignwithagivendirection，交替把90度、0度、－90度、180度分别付给不同永磁体。材料–创建新的铁我们现在创建一个非线性的铁的BH曲线。点击Material/Add加一个新的材料，名字为M19_Steel。点击NonlinearMaterial添加BH曲线。点击AddPoint把下面的bh输入进去。H(Amps/Meter)B(Tesla)0.00.027.060.242.980.468.460.6107.460.8175.121.0302.481.2746.121.435821.6111441.8398002.01194002.10003退出B-H窗口加入这个新的材料到当地材料库。然后分配这个材料给定子和转子。分配铜给coil和空气给其他物体。退出材料管理。边界&电流源在我们的例子里我们使用静态磁场求解和我们有两个源：永磁体和电流源。这个永磁体我们已经定义，现在我们来定义电流源。在图象上拾取A_phase线圈。或者点击Assign/Source/Solid分配这个线圈的组一使用这个图标个电流值。这个值是100A。或者使用菜单Edit/Select/Object/ByClicking.边界&电流源使用上述方法，给剩余的线圈分配属性。使用正数或者负数来表示电流源的方向；正数表示电流从屏幕流出，负数表示电流从屏幕进入。根据不同的颜色和名字来各自分配。因为是三相，所以B和C相将落后A相120和240度：最后，分配一个0值给后台区域。对于大多数电机这个位置的漏磁很小，所以这个也不是必须的。存盘和退出boundary/sourcesmanager.A_phase=100AA_Return=-100AB_Phase=-50AB_Return=50AC_Phase=-50AC_Return=50A参数管理–扭矩当你想要求物体的受力和扭矩时，你必须选择一些物体是旋转或者移动的。在我们这个例子里，我们将选择转子、轴和永磁体。首先点击SetupExecutiveParameters/Torque,选择旋转的物体和点击IncludeSelectedObjects.参数管理–矩阵当我们要计算一个物体的电感时，必须在边界条件时让它是电流源；我们的例子里，包括A_phase,A_return,B_phase,B_return,C_phase,andC_return线圈。Maxwell计算的电感系数是整个A相(A_phase和A_return)你必须选择A_phase和指定A_return是它回来的路径。Maxwell知道把两项团体组成完整的A相。点击SetupExecutiveParameters/Matrix-Flux选择A_phase和指定回来的路径是A_return。反复B和C相。解答–收敛两步误差就小于0.5％能量误差误差都小于0.5%解答–后处理点击PostProcess/NominalProblem.在这里你可以看到规格的画图区域。点击Post/Plot和选择FluxLines点击OK。