永磁直流电机 ANSOFT 12静磁场分析案例(1)

◆在CAD中把电枢冲片、磁瓦、壳体组合在一起（图

一）。这样在Maxwell 2D 中就不用再移动组合。

◆模型建好后另存为AUTOCAD2000/LT2000格式的图形

文件。

图一二、Ansoft12的模型导入

◆双击桌面上的Maxwell 12图标启动

Maxwell。执行Maxwell/ Solution Type设置

求解类型见下图三，设置为静磁场求解。

◆执行File/New命令，或者单击工具栏上

按钮新建一个项目文件。

◆然后单击新建Maxwell 2D项目。

◆然后依次单击modelor——import出现如下窗口，选择刚刚保存的CAD 文件，然后打开。

图四◆模型打开后就导入到了ANSOFT中，见下图六：

◆模型导入后需重新建立坐标系，便于下面建模设置。选择工具栏中的

，把鼠标移至电枢冲片中心，单击，然后结束，参考坐标系建立完成。见图七

图六三、根据导入的模型构建几何模型

◆在构建几何模型之前，需要先确

定几何模型的单位系统，执行

Modeler/Units命令，进行几何模

型单位选择。

◆列表中默认单位是mm，当选择

新单位时，单击要选择的单位并

执行Recover to new units命令，

将模型窗口的单位转换为要选择

的单位

图八

•◆由于导入的模型，有些线面无法选择，导致编辑困难，需重新整理。

•◆根据导入的模型，利用Draw Line和Draw 3 point arc、center point

arc（图九）命令描线

图九

按钮。如果需显示时可按显示，弹出下（图十）对话框，在要显示的图形

前复选框打√。最后只剩下电枢冲片图形。

图十图十一◆槽形描好后，把电枢冲片图形隐藏，见下图只剩下槽形图。

◆执行Modeler/Edit/Boolean/Unite命令，或者单击工具栏上按钮，使定子槽的所有边连为一个整体。

◆选择定子所有边，执行Modeler/Edit/Surface/Cover Lines命令，完成电机定子槽的建立，这时电机定子槽是以面域的形式显示：

◆选择已建立的定子槽和线圈，执行

Modeler/Edit/Duplicate/Around Axis 命令，出现沿轴复制对话框，在Axis 选择沿Z 轴复制，相隔30°，进行12次复制，完成电机所有定子槽及线圈的建立.（根据自己模型实际槽数建立）：

◆按自己电机模型情况，建

立线圈：

◆建立转子电枢冲片：把电枢冲片显示，用

Modeler/Boolean/Subtract命令，然后再同时选择转子冲片和转子内圆执行

Modeler/Boolean/Subtract命令建立转子冲片：◆建立轴，根据导入模型，用draw circle命令

建立。

瓦。

四、相关参数设置

1、材料定义及分配

◆选择所有线圈，执行Modeler/Assign

Material命令，弹出材料管理器，选择Copper

材料，单击确定按钮，完成Copper材料的分

配

◆选择壳体和轴，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择

steel1010材料，单击确定按钮，完成材料的分配

◆选择转子，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择DW470-50，如没

有此材料需自己添加。

出现新材料编辑对话框，在Material name文本框中输入DW470-50，在第一栏相对磁导率（Relative Permeability)类型框中选择非线性nonlinear，Value项显示为BH Curve，选择BH Curve进入BH曲线编辑器，在左侧B和H框中依次输入硅钢片相应的磁通密度和磁场强度

值DW470-50的磁通密度和磁场强度值见下表：

◆磁瓦，选择磁瓦把坐标系设定为建立的相对坐标系，便于径向充磁，见下图

◆执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器，选择相应的材料，单击确定按钮，完成材料的分配，如果没有需添加材料。

选择其中的一片磁瓦，执行Modeler/Assign Material命令，弹出材料管理器（见右图）磁瓦为永磁铁氧体，选择Y30，单击clone material 复制材料，在先有的材料基础上修改

然后在弹出右图对话框，在name栏填上材料名称，下来菜单选择Nonlinoar Permanent Magnet,进行各项参数设置，填入Hc,Br 等参数。单击确定完成，选择Material Coordinate Type为笛卡尔坐标系Cartesian，X Component 的Value值为1，其余的为0，径向充磁，另一块磁瓦用同样方法添加材料，不同之处：选择Material Coordinate Type为笛卡尔坐标系Cartesian，X Component的Value值为-1，其余的为0，完成材料设置