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Maxwell3D进行磁场的有限元分析介绍

2023-04-10 20:34阅读:
编辑:杭州那泰科技 www.nataid.com
Maxwell3D进行磁场的有限元分析介绍
Maxwell3D磁场求解器分两步计算磁场。首先,有限元分析进行传导电流求解,为了模拟电流,计算导体内部的恒定电流引发的电流密度;接下来使用电流密度作为源进行磁场求解,以边界条件形式指定的外部磁场也作为源参与运算。
新型TFPM单相定子、转子需要进行三维有限元网格划分。在定子轭部、绕组线圈以及转子外环处,网格划分较为稀疏。而在定子齿、辅助铁芯、永磁铁以及气隙处,作了网格细化处理。这样的网格划分可在满足精度要求的同时,节省约1/3的运算时间。
自定位力是电枢线圈在不通电的状态下,永磁铁产生的磁场与电枢铁心的端部和齿槽作用产生的推力或拉力,它试图将硅钢片固定在某个位置。自定位力随着转子空间位置的变化而呈周期性变化,它将导致电机电磁力发生波动,并影响电动机在控制系
统中的低速性能和在位置控制系统中的高精度定位。
采用Maxwell3D进行网格划分、材料赋值、定义边界条件、设定执行参数及求解范围后,进行电磁场有限元仿真与分析,在后处理器中,可根据分析结果绘制出电枢线圈不通电时的磁通密度分布,如图所示。
由图可知,定子齿部磁感应强度较大,约为1.4T。经过软件分析得到各电角度下的单相推力,即自定位力。将各电角度下的单相自定位力与四相合成后的自定位力进行对比,如图所示。
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