基于Maxwell的感应电机涡流场分析实例

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1、基于Maxwell的感应电机涡流场分析实例4.3.1问题描述三相笼型感应电动机，由定子铁心、定子绕组、转子铁心、鼠笼条和转轴组成。定转子槽配合为36/32，电机为对称结构，建立四分之一模型。因此需要施加主从边界条件，为了计算电机额定运行过程中输出的转矩，根据感应电机理论，在转子铝条材料设置中考虑实际工作等效电导率。该鼠笼性感应电机的结构示意图如4-60所示。图4-60三相鼠笼感应电机结构示意图通过本问题的分析，读者可以学习掌握Maxwell2D主从边界条件的设置及加载过程，涡流激励源加载及涡流场图处理。4.3.2创建项目S

2、tep1.启动Ansoft并建立新的项目文件Step2.定义分析类型执行Project/InsertMaxwell2DDesign命令，或者单击工具栏上按钮建立maxwell2D设计分析类型。执行Maxwell2D/SolutionType命令，在弹出的求解器对话框中选择Magnetic栏下的EddyCurrent求解器。Step3.重命名及保存项目文件执行File/Saveas命令，将名称改为Induction_M_eddy后进行保存。4.3.3构建模型Step1.确定模型单位单位确定为mm。Step2.绘制电机槽及绕组

3、几何模型在上一例中，对于模型的建立过程讲述的较细致，本例中在模型建立过程中将忽略电机槽及绕组的绘制过程，如图4-61所示为感应电机定转子槽及绕组模型。33图4-61感应电机单槽模型示意图选择建立的定子槽及槽绕组，执行命令Edit/Duplicate/AroundAxis，出现沿轴复制属性对话框，在Axis选择沿Z轴复制，相隔10度，进行9次复制。选择建立的定转子槽，执行命令Edit/Duplicate/AroundAxis，出现沿轴复制属性对话框，在Axis选择沿Z轴复制，相隔11.125度，进行8次复制。所得电机模型如图

4、4-62所示。图4-62感应电机槽模型图Step3.创建电机定子冲片模型1执行Draw/Line命令绘制两条直线，始末点坐标分别为（0，0），（0，68）及（0，0），(68，0），然后执行Draw/Arc/Centerpoint命令以中心坐标（0，0），始末点坐标（68，0）（0，68）绘制弧线。2选择新生成的两条直线及一条弧线，执行Modeler/Boolean/Unite操作，合成一体，再执行Modeler/Surface/Coverlines生成定子内圆面域。3采用类似1、2的操作绘制出定子外圆的面域。4选择生成的

5、两个面域，执行命令Modeler/Boolean/Substract，在BlankParts中选择大圆面域，在ToolParts中选择小圆面域，单击ok按纽。接下来，选择刚生成的定子轭面域以及定子槽和绕组，执行命令Modeler/Boolean/Substract，在BlankParts中选择定子轭面域，34在ToolParts中选择定子槽和绕组，将[Clonetoolobjectsbeforesubstracting]选择框选上单击ok按纽。生成的定子冲片如图4-63所示图4-63感应电机定子冲片模型图1在进行磁场分析时

6、，由于定子槽内除绕组外的槽模型的性质可认为与空气性质相同，因此，为了简化模型可将此部分删除，选择9个此部分面域，执行删除命令，所得模型如图4-64所示。图4-64简化后的冲片模型图Step4.创建转子轭模型1执行Draw/Line命令绘制两条直线，始末点坐标分别为（0，0），（0，67.6）及（0，0），(67.6，0），然后执行Draw/Arc/Centerpoint命令以中心坐标（0，0），始末点坐标（67.6，0）（0，67.6）绘制弧线。2选择新生成的两条直线及一条弧线，执行Modeler/Boolean/Unit

7、e操作，合成一体，再执行Modeler/Surface/Coverlines生成定子内圆面域。3选择生成的面域及转子槽，执行命令Modeler/Boolean/Substract，在BlankParts中选择新生成的1/4圆面域，在ToolParts中选择转子槽面域，将[Clonetoolobjectsbeforesubstracting]选择框选上单击OK按纽。生成转子轭模型如图4-65所示。35图4-65转子轭模型Step5.生成转轴模型1执行Draw/Line命令绘制两条直线，始末点坐标分别为（0，0），（0，24）

8、及（0，0），(24，0），然后执行Draw/Arc/Centerpoint命令以中心坐标（0，0），始末点坐标（24，0）（0，24）绘制弧线。2选择新生成的两条直线及一条弧线，执行Modeler/Boolean/Unite操作，合成一体，再执行Modeler/Surface/Coverlines生成