一、電機設計的基本流程：
電機設計涉及到電、磁、力、熱等多學科，在整個電機設計過程中電磁設計、結構分析和通風散熱分析是重要的三部分。除此之外，需要對電機做相應的震動、噪聲和疲勞分析等。
二、電磁設計與分析
電機設計中有一種通俗的說法叫“三分電七分機械”，但是電機設計的核心卻是這“三分電”。電機設計的首要任務就是根據(jù)電機性能指標和運行條件計算得到相應的電磁方案。一直以來電磁方案的設計都是以磁路法為主，由于電磁場問題是一個典型的非線性問題，磁路法通常很難滿足電機設計的精度，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，工程師開始使用電磁場有限元分析技術來校核磁路設計的方案。并進一步形成以電磁場有限元分析技術主導的電機設計和分析新方法。電機電磁有限元分析通常包括以下幾部分：
1. 電機模型建立
電機有限元模型
電機模型部分主要包括參與電磁傳導的材料、例如沖片、磁鋼、漆包線以及導條等。幾何模型的建立可以通過cad圖紙的導入或者參數(shù)化建模功能實現(xiàn)。
2.材料的賦值與邊界條件的添加
材料賦值包括沖片的磁化曲線、鐵耗曲線、磁鋼的退磁曲線或者矯頑力剩磁、漆包線以及導條端環(huán)材料的電導率等。另外需要根據(jù)實際電機的特點設計槽楔、護套以及轉軸等部件的電磁參數(shù)。
沖片磁化曲線
邊界條件主要用于劃定有限元求解的區(qū)域或者標定有限元求解區(qū)域的對稱性等特殊設定，以減小求解時間。
主從邊界條件示例
3.激勵源的添加
電機仿真中的激勵源主要有繞組電壓激勵源，電流激勵源等選項。需要根據(jù)實際仿真的工況加以選擇。在增加激勵源之前需要根據(jù)實際的繞組分布以及線圈參數(shù)對繞組進行設定。
電流激勵源
電壓激勵源
4.模型剖分
剖分網(wǎng)格
5.結果后處理
轉矩曲線示意
三相電流曲線
鐵耗曲線
磁密分布云圖
磁力線分布云圖 |
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總部李老師
