随着电机行业的越来越成熟,竞争越来越激烈,对于高品质电机的追求与探索已经成为电机设计从业人员的目标。对于气隙磁密的关注也随着电机厂家的研发投入而逐渐成为迫切需求。
Maxwell软件作为ANSYS旗下广为所知的低频电磁场分析仿真软件,在电机行业拥有最大的用户群体。使用Maxwell,可以很好的提取气隙磁密,方便设计开发人员做后续分析和优化。
电机模型搭建
使用静磁场求解器,本例求解的为永磁同步电机的空载气隙径向磁密。模型使用全模型,电机模型由RMxprt得到,将乘数器修改为1。删除多余部件,确认定义永磁体充磁方向。
编辑磁通密度场计算器表达式。
打开场计算器,利用气隙径向磁密的公式:B=B X *cos(θ) + B Y *sin(θ),点击add添加场表达式,自定义命名:
绘制气隙圆
选择画圆指令,得到圆面,历史树中,删除coverlines,得到圆线:
创建solution setup并计算
点击add solution setup,对setup1右键,点击analyze,开始计算:
后处理
计算完成后,右键results,选择create field report——rectangular polt,选择circle1,输出变量output expressions——Bg_air:
得到气隙磁密的空间分布。标记最后一个点,可以看到横坐标为234.052mm,这是线段的最后一点,也代表了圆线的长度。
右键results,选择perform FFT on report,选择上方创建的气隙磁密的空间分布的报告,在下方选择mag,点击ok,此时得到了气隙磁密的空间分布的傅里叶分析:
添加自定义输出变量
进入自定义输出变量,可以点击insert into expression,也可以手动输入,编辑以下变量:
5次7次谐波正弦余弦分量以及幅值:
创建场报告
在results上右键,点击create fields report——rectangular polt,进入场报告设置,选择output variables,找到自定义的输出变量:
得到5次谐波与7次谐波的报告
数值与之前快速傅里叶分析中5次与7次一致:
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