RMxprt软件在电机设计中的应用
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题目:Maxwell电磁仿真RMXprt参数定义随着科技的不断进步,电磁仿真技术在工程设计和研发中发挥着越来越重要的作用。
Maxwell电磁仿真软件是一款功能强大的电磁场分析工具,能够帮助工程师们快速准确地进行电磁场仿真分析。
在Maxwell软件中,RMXprt是其中一个重要的参数定义工具,它能够帮助工程师定义和分析电磁仿真中的参数,从而为设计和研发工作提供重要的支持。
本文将对Maxwell电磁仿真RMXprt参数定义进行详细介绍,希望能够帮助读者更好地了解和掌握这一工具。
一、RMXprt参数定义的基本概念1.1 RMXprt的作用RMXprt是Maxwell电磁仿真软件中的一个重要工具,它主要用于定义和分析电磁仿真中的参数。
在电磁场分析中,各种参数的定义和分析是十分重要的,它们直接影响着电磁场的分布和特性。
通过RMXprt工具对参数进行准确的定义和分析,可以有效地帮助工程师们进行电磁场仿真分析,为设计和研发工作提供重要的支持。
1.2 RMXprt参数定义的基本原理RMXprt工具的参数定义是建立在Maxwell电磁场理论基础之上的,它通过对电磁场的特性进行分析和计算,从而确定各种参数的定义。
在进行参数定义时,工程师们可以根据实际需求,对各种参数进行灵活的设置和调整,以满足不同应用场景的需求。
熟练掌握RMXprt工具的参数定义原理,对于工程师们进行电磁场仿真分析具有重要的意义。
二、RMXprt参数定义的具体操作步骤2.1 打开RMXprt工具工程师们需要打开Maxwell电磁仿真软件,并选择RMXprt工具进行参数定义。
在打开RMXprt工具之后,工程师们可以看到一个界面,界面中包含了各种参数定义的选项和设置。
2.2 选择参数定义的类型在打开RMXprt工具之后,工程师们需要根据实际需求选择参数定义的类型。
Maxwell软件提供了多种参数定义的类型,包括线圈定义、磁路定义、绕组定义等。
工程师们可以根据实际需求选择相应的参数定义类型,并进行后续的操作。
基于旋转电机专家模块RMxprt的电机学课程教学探讨夏永洪;陈瑛;肖倩华;杨莉【摘要】为了更好地讲授电机学课程,利用计算机辅助软件是教师进行教学的一种常用而又行之有效的教学手段。
针对Ansoft软件的旋转电机专家模块RMxprt 在电机学课程中的辅助教学进行探讨,阐述了RMxprt模块的建模方法,以同步电机为例,直观地展示了电机结构、绕组排列、气隙磁密、磁场分布、电动势波形以及绕组电流波形,为学生更好地学习和掌握同步电机起到了良好的辅助教学作用。
%In order to teach the course of electric machinery better, using the computer aided software is a kind of common and effective teaching methods. The rotating machine experts RMxprt of Ansoft software is applied for the aided teaching of the electric machinery course, and the modeling method is described. For the synchronous machine, the machine structure, winding layout, air gap lfux density, magnetic ifeld distribution, EMF waveform and armature winding current waveform are displayed clearly, which play a good auxiliary teaching role to learn and master the synchronous machine better for the students.【期刊名称】《中国现代教育装备》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】3页(P45-47)【关键词】电机学;RMxprt;教学探讨【作者】夏永洪;陈瑛;肖倩华;杨莉【作者单位】南昌大学信息工程学院江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院江西南昌 330031【正文语种】中文电机学课程是电气工程及其自动化专业的一门重要课程,同时也是大多数学生认为难度较大的一门课程。
基于RMxprt的异步电机分析与设计摘要:异步电动机因其结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜等优点而广泛应用于各行各业。
但是异步电机在运行时,必须从电网吸收无功功率,会使电网的功率因数变差,对低转速的电机尤为显著。
因此对异步电动机实施有效的控制,保证电机的节能运行,避免电机对电网造成冲击,使之安全经济运行具有十分重要的意义。
本文首先对异步电动机的各种损耗进行分析,并研究降低损耗的方法。
通过RMxprt14完成了异步电动机节能运行控制系统的仿真研究。
仿真结果验证了结论的正确性和有效性。
关键词:异步电机,节能控制,RMxprt14目录1 绪论1.1 背景1.1.1 异步电动机节能控制的意义我国是一个发展中的大国,人口占世界的20.43%,而能源却相对匮乏,人均能源占有不到道世界平均水平的一半。
近几年来,我国已成为能源消耗大国。
能源日趋紧张,已经严重制约我国经济发展。
在资源不足的情况下,我国还存在能源利用低下和无节制的资源浪费现象。
我国目前能源利用率比国际先进水平低10个百分点,能源密集产品单位耗能平均比国际先进水平高45%,由此引起的环境污染和资源可接问题已日趋严重。
电能作为工业生产中最主要能源,同时异步电机作为一种重要的动力设备,其用电量是非常大的。
这些异步电动机一般都是按照设计的负载进行选择的,但在实际使用中,大都经常处在轻载,甚至在空载下运行。
因此,“大马拉小车”的现象几乎是很普通的,如生产常用的胶带输送机、绞车、机床等设备在大部分运行时间中,电动机的负荷变动都较大,其平均输出功率与最高输出功率之比一般为0.3~0.4,有的还更低。
电动机的负载率低,效率不高,电能的浪费现象十分严重。
1997年国家统计局统计数字表明,每年我国各种电机设备消耗全国年发电量的60%,其中90kW以内的中小功率异步电动机耗能占总电机耗能的70%,差不多消耗了4200亿度电。
折合成人民币经济损失达到210亿元。
如果这些异步电动机能够节电10%,就可节约21亿元人民币。
RMxprt在三相异步电动机中的2D电磁场分析杨凯辰;杨文焕;王峰;季莉莉【摘要】RMxprt是基于电机等效电路和磁路的设计理念来计算、仿真各种电机模型,具有建立模型简单快捷、参数调整方便等优点,同时具备一定的设计精度和可靠性.针对如何才能更好地计算仿真三相异步电动机,求解二维和三维有限元件这一问题.文中以一台三相异步电动机为蓝本,分析RMxprt模块在三相异步电动机的2D电磁场的应用.将实验计算结果与有限元结果进行横向对比,误差仅0.366 2%,符合工程需要.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)010【总页数】4页(P158-160,165)【关键词】Maxwell;三相异步电动机;2D电磁场分析【作者】杨凯辰;杨文焕;王峰;季莉莉【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093;上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TM343电机设计有近百年的历史,在电机性能和指标不断提高的同时,电机设计手段也有了较大幅度的改进,这其中一直秉承电机设计传统的是基于电机等效电路和磁路法的设计方法。
等效电路和磁路法设计,简单快捷,且具备一定的设计精度,至今仍是电机领域的主要设计方法之一。
AnsoftV12 版本中,除了二维、三维电磁场计算外,还嵌入了RMxprt 电机分析模块,该模块正是基于等效电路和磁路的计算方法[1]。
电场计算在一些高压领域、绝缘材料领域、电机变压器领域等都受到重视。
电场作为电磁场的一个统一整体,相对于磁场计算来讲,其发展稍显缓慢。
在新版AnsoftV12 中,电场计算模块仍无法进行非线性材料的计算,而对于磁场,非线性材料中的磁场分布已较为成熟。
对电场计算的研究不仅是理论层面的深入需求,也是实际应用的需要。
ANSYS机电产品之电机设计专家工具----RMxprtANSYS China庄百兴baixing.zhuang@ANSYS虚拟的“V”模型设计理念RMxprt V15RMxprt特点✓操作简洁✓计算速度快✓可参数化和优化分析✓可分析19种电机✓一键创建Maxwell2D/3D有限元模型✓一键创建Simplorer控制模型RMxprt 电机设计专家19种电机类型☐轴向磁场电机☐调速运行永磁同步电机☐发电机、电动机☐永磁无刷直流电机☐爪极发电机☐电励磁直流电机☐发电机、电动机☐通用旋转电机(双馈发电机)☐电动机、风力发电机☐自起动三相永磁同步电机☐永磁直流电机☐单相感应电机☐开关磁阻电机☐三相感应电机☐三相隐极同步电机☐发电机、电动机☐三相凸极同步电机☐发电机、电动机☐通用/串激电机电机类型:如轴向磁场电机•永磁转子或者交流绕线转子•定子单边或者双边结构Machine Setup–Source type: DC –Structure: Inner Rotor –Stator type: SLOT_AC (with position control)–Rotor type: PM_INTERIOR电机类型:如IPM BLDC 电机Machine Setup–Source type: AC/DC –Structure: Inner Rotor –Stator type: SLOT_AC (without position control)–Rotor type: PM_INTERIOR电机类型:如IPM ASSM 电机/发电机Source Type ACDCStructure Inner RotorOuter RotorAxial-Flux RotorStator Type SLOT_ACSLOT_AC1; SALNT_POLE;SALNT_SHAD; SALNT_DCM;NONS_SLOT; PM_SURFACE;PM_INTERIOR; PM_CLAW;AXIAL_AC; AXIAL_PMRotor Type SLOT_ACSLOT_DC; SLOT_CAGE;SALNT_POLE; NONS_SLOT;NONS_RELU; PM_SURFACE;PM_INTERIOR; PM_CLAW;AXIAL_AC; AXIAL_PM;AXIAL_DC; AXIAL_CAGE电机类型:如通用旋转电机GRMStator / RotorTypes SourceTypePositionSensorMachineTypeOperationTypeSolutionSLOT_AC /SLOT_ACAC Yes DFIG Generator FullSLOT_AC / PM_INTERIORDC Yes BLDC Motor Partial(Full in V16) AC / DC No ASSM Motor Partial(Full in V16) AC No ASSM Generator PartialAXIAL_AC / AXIAL_PMDC Yes BLDC Motor Full AC / DC No ASSM Motor Full AC No ASSM Generator Partial电机类型:如通用旋转电机GRM及研发当今产品研发差异化日益趋于异同;针对用户需求开发功能您的电机类型不在上述之列Double-Fed Induction Generators (DFIG):•Variable frequency excitations•Maximum power point tracking (MPPT)Universal Operating Modes:•Motors•Generators (wind-power generators)Machine Type:Wound RotorInduction Machine针对用户需求开发功能如:绕线转子感应电机(双馈风力发电机)针对用户需求开发的功能绕线转子感应电机(双馈风力发电机)快速设计和方案优选•操作简单•计算速度快•可参数化和优化分析输入求解数据输入转子输入定子数据输入槽型输入绕组快速设计和自动设计每槽线匝数和线径自动设计槽型尺寸部分自动设计Cogging Torque Efficiency CurrentPowerEMF快速输出结果报告和方案优选0.005000.0010000.0015000.00RSpeed [rpm] 0.0010000.0020000.0030000.0040000.0050000.0060000.0070000.0080000.0090000.00O u t p u t T o r q u e [F o o t P o u n d s ]Ansoft Corporation3_FreqSweep XY Plot 1Curve InfoOutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='1'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='1.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='2'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='2.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='3'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='3.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='4'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='4.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='5.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='6'OutputTorqueSetup1 : PerformanceScaleFactor='6.5'OutputTorqueSetup1 : PerformanceRMxprt自带OPT优化模块RMxprt输出报告到自定义的Excel表格Outer-Rotorand Inner-RotorStructure支持内转子或外转子结构支持转子或者定子斜槽结构支持多种运行模式如:单相电机有四种运行模式:电容运转模式、电容起动模式、电容运转电容起动、电阻起动模式Various Core Types支持多种永磁电机转子结构SlotTypes支持多种槽型:6种基本槽型RadiusStart WidthStart WidthEnd WidthHeightStart WidthEnd Width八种基本槽型元素的任意组合槽型编辑器RadiusStart WidthRadiusStart Width对称或者非对称槽型扩展现有六种基本槽型槽型编辑器:允许对6种基本槽型修改支持自动绕组排列支持自定义绕组编辑Wire Library for BothANSI and IECIEC R20/R40方线IECR20/R40 Grade 1/2/3 Film 圆线ANSI Single/ Heavy/ Triple/ Quad Film 圆线ANSI 方线支持用户自定义非线性材料库支持用户自定义永磁材料并共享材料库LT feijing.ssf共享材料库灵活的User Defined Data (UDD )UDD应用:感应电机带套筒实心转子❑Description–Parameters for solid rotor induction motor–Partial solutions for Maxwell 2D/3D designs–SolidCore = 1 for solid rotor; = 0 for originaldefined rotor–SleeveThick: thickness of the copper sleeve (mm)❑Format and Default Value–SolidCore0–SleeveThick0❑Machine Types Supported–Generic Rotating Machine: IPM CoreRMxprt特色核心技术:一键有限元根据模型的周期性,自动生成计算周期最小的参数化几何模型自动赋材料属性,设置永磁体的充磁方向,考虑通风沟、叠压系数的影响自动设置运动边界条件自动设置主从边界条件自动设置绕组,激励,外电路自动剖分设置自动求解和输出设置RMxprt特色核心技术:一键有限元完全的材料属性设置(包括充磁方向和硅钢片的叠压方向)自动创建几何模型自动选择端部连接形式选择计算周期最小的主从边界调节以及轴向对称边界调节完全的激励设置(包括外电路设置)完全的Maxwell3D 有限元模型建立RMxprt特色核心技术:一键有限元一键有限元:支持自定义槽型模型For All Machine Types:•Magnetic circuit solution for teeth•Slot leakage inductance computationSupport EditedSlot Type inRMxprt Solvers求解算法支持自定义槽型Maxwell Design Creation:•2D geometry creation by scripts•3D geometry creation by scriptsRMxprt特色核心技术:一键有限元0.001.002.003.004.005.006.007.008.00Tim e [s ]-3.00-2.00-1.000.001.002.003.00Y 1 [N e w t o n M e t e r ]C o g g in g T o rq u e0.14022.22710.43540.5877M X 2: 5.4031M X 1: 0.63790.005.0010.0015.0020.0025.00Y 1 [N e w t o n M e t e r ]Ansoft LLC Maxwell2D_vload_lXY Plot 3Curve Info Moving1.Torque Setup1 : Transient-Moving1.LoadTorque Setup1 : Transient一键求解电磁场有限元‐‐‐‐一键有限元优势!AB CN ROT1ROT2ASSM+speedAI AAI BAI C+VPWM _A PWM _BPWM _CE1E2SPICE_D1SPICE_D2SPICE_D3SPICE_D4SPICE_D5SPICE_D6SPICE_D7SPICE_D8SPICE_D9SPICE_D10SPICE_D11SPICE_D12S1S2S3S4S5S6自动创建Simplorer电路模型Simplorer + RMxprt© 2012 ANSYS, Inc.October 23, 201241Maxwell 2-D/3-D Electromagnetic ComponentsSimplorer System DesignPP := 6PMSYNC IA IBIC Torque RMxprt Motor Design RMxprt 系统Model order ReductionCo-simulation谢谢© 2012 ANSYS, Inc.October 23, 201242。