基于Maxwell的永磁同步电动机最佳电流控制特性曲线绘制方法

Ansoft Maxwell 14 永磁同步电机仿真步骤总结
首先就是建立一个RMxprt文件,选择电机类型为下图的
Permanent-MagnetSynchronous Motor
只要按照下面的参数输入即可
磁钢材料NTP264H要自己定义
Danper就是怎么出来的?要右键”Rotor’ ,选择Insert Danper,就可以了
所有参数输入完毕,现在要定义个求解设置,右键“Analysis”添加一个setup,
模型
绕组的连接如下
求解结果
一键导入到maxwell14 2D瞬态场里去分析即可,右键Analysis setup 的creat Maxwell design ,auto setup 要打勾
导入模型如图,就是1/4模型(导入整个模型的方法？加注fragnet 1)
因为就是1/4模型,所以要设置一个Symmetry Multiplier ,右键”model”,就可以瞧到,设置如下
电机在零负载转矩的起动:点击“model”的树,将其展开,双击Motion setup 作如下设置
为了得到,更好的仿真图像,设置一下仿真时间,双击Solve setup 作如下设置
以下就就是在零负载转矩的情况下的得出的各种起动时间图,横轴的时间单位就是毫秒(ms)
做完了以上的仿真,再做一个电机在额定负载下的起动过程,把上面的文件复制一下,然后改
一下名称,结果如图然后双击负载的那个,改一个参数就可以,要改的参数,在motion setup里(上面有提到过的)将load Torque 设置成如下就可以,然后开始让电脑开始仿真(Analys all)
结果的图如下。

三相同步电机分析1. 电流设置问题电流的幅值*sin(2*pi*频率*time+delta)电流极大值：电流有效值*sqrt(2)频率：f=p*n/60 p为转子级对数，即Pr2. 电压的初相位调整根据出来的A相电压调整其位置，对于电压半个周期相位为360/2/Pr，务必使A相的电压满足正弦波形3. 分析时长与步长的控制分析时长选择一到两个周期，周期的计算方法：T=1/f=p*n/60分析步长选择分析时长的1%-2%，此外，每隔一到十个记一次数4. 基于坐标变换的交流磁场磁通密度的调整(-Moving1.Position -初始相位 * PI/180) * 极对数 + PI注意前面要加个负号5. 空载情况下的三个校核要点电流要为零+A相电压从零开始起步+Flux_q=0(磁通变化后)Flux-d是沿磁极正向的磁场强度，Flux-q是垂直于磁场方向的磁场强度，正常情况下，垂直于磁场方向应该为06. 删除现有的结果7. 负载要将电流初相位delta改为零，然后给电流的大小赋值8. 气隙磁密分布情况使用气隙中间的圆线作为参考面，使用场计算器计算B在中心面上的径向与切向分量在result中添加曲线可以在此处更改对应的时间9. 对气隙磁密进行傅里叶分解首先要进行坐标变化，把横坐标变成1，并且注意要用标准单位可以用鼠标划分局部显示傅里叶结果的横坐标是谐波极对数（频率），纵坐标是谐波幅值10. 网格划分问题可以通过画圆圈线手动加密气隙网格密度，画圈之后，将coverlines删除，将自动保留线画完曲线之后再画网格，并通过plotmesh查看11. 矢量场向量曲面积分计算问题在指定的曲线上，当需要插入函数的时候，先将变量以及加减乘除运算符先加上，然后使用积分函数integ 函数，需要注意的是，此处为矢量的线积分，要注意公式的转换·1，一般，极坐标积分可以提出一个r 出来，即：()r f d θθ∫在线积分时就变成了：()l f d θ∫。

基于maxwell的轴向磁通永磁同步电机电磁设计Maxwell方程组是电磁学中的基本方程组，它描述了电磁场的本质和规律。

在电机设计中，Maxwell方程组也是不可或缺的工具。

本文将基于Maxwell方程组，探讨轴向磁通永磁同步电机的电磁设计。

轴向磁通永磁同步电机是一种新型的永磁同步电机，它的磁通方向与轴向一致。

相比于传统的永磁同步电机，轴向磁通永磁同步电机具有更高的功率密度和效率。

在电磁设计中，需要考虑电机的磁路和电路两个方面。

首先，考虑电机的磁路设计。

轴向磁通永磁同步电机的磁路由永磁体、定子铁心和转子铁心组成。

在设计磁路时，需要满足以下几个条件：1. 磁路应具有足够的磁导率，以保证磁通的传递和集中。

2. 磁路应具有足够的截面积，以承受电机的磁场和机械载荷。

3. 磁路应具有足够的稳定性，以避免磁通的泄漏和损失。

在满足以上条件的基础上，可以采用有限元分析等方法进行磁路设计。

有限元分析可以模拟电机的磁场分布和磁通密度，从而优化磁路结构和材料选择。

其次，考虑电机的电路设计。

轴向磁通永磁同步电机的电路由定子绕组、转子绕组和电源组成。

在设计电路时，需要满足以下几个条件：1. 定子绕组和转子绕组应具有足够的导体截面积和匝数，以承受电流和磁场的作用。

2. 定子绕组和转子绕组应具有足够的绝缘强度，以避免电气击穿和绝缘老化。

3. 电源应具有足够的电压和电流输出，以满足电机的工作要求。

在满足以上条件的基础上，可以采用电磁场分析等方法进行电路设计。

电磁场分析可以模拟电机的电流分布和电磁场分布，从而优化绕组结构和电源选择。

总之，轴向磁通永磁同步电机的电磁设计需要综合考虑磁路和电路两个方面。

在设计过程中，可以采用有限元分析和电磁场分析等方法，优化磁路结构、材料选择、绕组结构和电源选择，以实现电机的高效、高功率密度和高性能。

基于maxwell的永磁同步电机静磁场分析实例4.2.1 问题描述三相永磁同步电动机，由定子铁心、定子绕组、永磁体磁极、转子铁心组成。

电机定子内径、外径分别为74mm 和120mm，极数4，定子槽数24，电机为对称结构可以建立四分之一模型，为了使读者更加清晰的了解整个电机模型的建立情况，本例采用整域求解，问题求解电机的平均电磁转矩及场图分布。

该电机的模型示意图如图4-1 所示。

图4-1 4 极24 槽永磁电机结构示意图通过本问题的分析，读者可以学习掌握Maxwell 2D 基本几何模型建立方法，激励源加载、力及力矩参数的设置、永磁材料的定义及简单的场图处理。

Ansoft 软件进行有限元分析的基本步骤如下：1创建项目及定义分析类型2建立几何模型3定义及分配材料4定义及加载激励源和边界条件5求解参数设定6后处理4.2.2 创建项目Step1. 启动Ansoft 并建立新的项目文件假设用户计算机已经安装了Microsoft 公司的Windows 操作系统和Ansoft 公式的12 版本Maxwell2D/3D 电磁计算软件，用鼠标左键双击桌面上的Maxwell 12 图以启动Maxwell，启动后的Maxwell 12 其界面如图4-2 所示。

图4-2 Maxwell 12 启动初始界面执行File/New/命令，或者单击工具栏上按钮新建一个项目文件如图4-3 所示。

图4-3 添加新项目界面Step2. 重命名及保存项目文件在项目管理窗口中右键单击项目名称选择Rename 命令，输入PMSM-Magstatic 对项目文件进行重命名，如图4-4，单击工具栏上按钮保存此项目文件,在项目文件保存目录4中就会出现如PMSM-Magstatic.mxwl 项目文件，图4-5 所示。

图4-4 项目文件重命名界面图4-5 项目保存目录对话框Step3. 定义分析类型采用二维静磁场求解器对永磁同步电动机进行磁场分析，求解器选择步骤如下：执行Project/Insert Maxwell 2D Design 命令，或者单击工具栏上按钮建立maxwell2D 设计分析类型，如图4-6 所示。

maxwell永磁无刷电机设计步骤1.首先确定所需的电机参数和性能要求。

First, determine the required motor parameters and performance requirements.2.进行磁路设计，确定合适的磁路结构和材料。

Proceed with the magnetic circuit design to determine the appropriate magnetic circuit structure and materials.3.计算电机的电磁特性，包括磁场分布和磁通量。

Calculate the motor's electromagnetic characteristics, including magnetic field distribution and magnetic flux.4.根据电磁特性设计转子和定子的结构和尺寸。

Design the structure and dimensions of the rotor and stator based on the electromagnetic characteristics.5.选择合适的永磁材料和磁钢，确保电机具有足够的磁场强度和磁通量密度。

Select appropriate permanent magnet materials and magnetic steel to ensure that the motor has sufficient magnetic field strength and flux density.6.进行绕组设计，确定绕组的匝数和布局。

Proceed with the winding design to determine the number of turns and layout of the windings.7.确定合适的磁轴位置和机械结构设计要求。

MAXWELL教程第一部分：MAXWELL的安装和界面介绍2.在绘制图形时，可以使用直线、圆弧和曲线等工具进行绘制。

3.在导入现有模型时，可以选择导入各种常见的CAD文件格式，如DXF和STL等。

第三部分：物性的定义和边界条件的设置1.在进行电磁场分析之前，需要为模型定义材料的物性，如电导率、磁导率和介电常数等。

3.在进行边界条件设置时，可以选择边界类型，如电磁场边界、磁场边界和自由边界等。

4.可以为边界条件设置各种参数，如边界类型、电荷和电流等。

第四部分：电磁场分析的设置和求解1.在进行电磁场分析之前，需要进行仿真设置。

选择"设置"选项卡，可以设置仿真步长、收敛标准和最大迭代次数等。

2.在设置完毕后，点击"求解"按钮即可开始求解电磁场分析。

3.求解完成后，可以查看结果图像和数据。

结果图像可以包括磁场图、电场图和电流密度等。

第五部分：高级功能1.MAXWELL还提供了一些高级功能，如参数化仿真和优化设计等。

2.参数化仿真可以通过改变模型的参数值，获得不同参数下的仿真结果。

3.优化设计可以通过设定目标函数和约束条件，自动寻找最优设计参数。

总结：MAXWELL是一种功能强大的电磁仿真软件，可以用于各种电磁场分析和设计。

本教程介绍了MAXWELL的基本使用方法和一些高级功能。

希望通过本教程，您可以掌握MAXWELL的基本操作，并能够在实际应用中灵活运用。

以上是关于MAXWELL教程的简要介绍，如果您对于其中一部分内容需要更详细的说明，请告诉我，我将尽力解答。