Ansoft软件Maxwell2D中表贴式永磁同步电机激磁方向的快速设置
ANSOFT软件在电机设计中的具体应用
k变大
随着永磁体磁化高度增加，直 线电机推力迅速上升，达到一 定数值后，电机推力变化趋向 饱和，也就是说，在其它条件 不变的情况下，永磁体磁化高 度尺寸太大，不但推力增加缓 慢，而且由于电机体积和重量 增大，反而导致推力密度降低 。在永磁体磁化高度一定情况 下，槽深增加则推力减小。
2.电磁推力__结构参数对推力影响
1.脉动问题__齿槽力
槽宽影响
随着槽宽的变小，齿槽 力波动在一定程度上得 到了抑制。由于过小的 槽宽，制约了线圈的排 布和励磁磁势。
1.脉动问题__齿槽力
h0—槽口高
闭口槽
齿槽力波动与闭口 槽口高成反比。
1.脉动问题__齿槽力
4 斜槽或斜极
有效减小推力波动。
斜槽
减少电磁推力。
斜极
电磁推力是否减少？ 否
问题
气隙的变大，会导致PMLSM电磁推力的减小 。
1.脉动问题__齿槽力
气隙长度
气隙的增大能部分的 减小齿槽力的波动。 但是，气隙的增大， 需要增大励磁。
1.脉动问题__端部效应
端部铁心断开
产生纵向端部效应
纵向端部效应是端部磁场畸变和结构断开对直线 电机性能和设计带来的一系列变化的总称. 1定位力(detent force)造成的推力波动 2磁场分布变 3奇数磁极 3三相电感不相等
（三）永磁体材料选择 磁性能-高矫顽力和剩磁感应.
6.电机设计
（四）基本尺寸确定
6.电机设计
（五）定子冲片设计 1定子冲片：可参照异步电机设计再做调整。 2绕组设计: 绕组形式，每槽导体数，线径，槽
满率，核算电密，电负荷等。 （六）转子冲片和永磁体设计 在基本尺寸，结构形式和永磁体材料性能确定 以后，转子冲片的设计就是合理利用有效空间 安置鼠笼条（需要自启动），永磁体及磁路结 构的问题。
Maxwell2D的一些说明
Maxwell2D的⼀些说明Maxwell 2D 的⼀些说明⼀、 UDP 的简要说明User Defined Primitives ，“⽤户预定义模型”，即软件为特定的⽤户（电机设计⽤户）预先开发的电机部件模板。
以图1定⼦2D 冲⽚模型为例讲解。
图3给出了⽣成这个模型的UDP 数据。
图1 某定⼦2D 冲⽚模型图3 定⼦槽的UDP 数据从图3可知，定⼦UDP 的模型数据⼤体分为以下⼏类：①标识数据：即前5项数据，这些数据包括1)Command ，表明这个模型是UDP 建⽴的；2)基础坐标系，a) b)图2 两种常⽤的定⼦槽型a) SlotType=2（梨形槽） b)SlotType=3（平底槽）表明UDP模型所在的坐标系；3）DLL Name，即UDP的门类和名称（如SlotCore是带绕线的定转⼦铁⼼，PMCore是带永磁体的定转⼦铁⼼）；4）DLL Location，即UDP所在的库位置。
5）DLL Version即UDP的版本。
②基本尺⼨：包括4项。
1）定⼦的内径（DiaGap，即铁⼼考⽓隙侧直径）；2）定⼦外径（DiaYoke，即铁⼼铁轭侧的直径）; 3)轴向长度Length，仅在3D分析时有效，2D中要把这个数值置零；4）斜槽skew，即定⼦沿着轴向叠⽚，最后⼀块叠⽚与第⼀块叠⽚之间斜过的⾓度。
a)不斜槽skew=0 b)斜槽skew=15deg图4 不斜槽与斜槽的3D模型⽐较③槽型数据：包括槽的个数、槽型、槽的各项尺⼨，以及槽的其他⼀些不常⽤的状态字。
1）槽数Slots。
即沿着圆周分布的槽的个数。
2）槽型SlotType，常⽤的有5~6种槽型，其中SlotType=2,SlotType=3是较为常⽤的槽型，只要合理回避齿部饱和，槽型的选择对电磁性能影响不⼤，仅对电机的嵌线⼯艺和杂散铁耗有差别。
3）槽的各项尺⼨，如图2所⽰，Bs0~Rs各项尺⼨的标注。
槽的尺⼨设计，要服从于定⼦齿的设计，并服从于嵌线的要求。
MAXWELL2D,3D使用说明
MAXWELL2D,3D使⽤说明Ansoft Maxwell 2D/3D 使⽤说明⽬录第1章Ansoft 主界⾯控制⾯板简介第2章⼆维(2D)模型计算的操作步骤2、1 创建新⼯程 (2)2、2 选择求解问题的类型 (3)2、3 创建模型(Define Model) (4)2、4 设定模型材料属性(Setup Materials) (6)2、5 设定边界条件与激励源(Setup Boundaries/Sources) (8)2、6 设定求解参数(Setup Executive Parameters) (9)2、7 设定求解选项(Setup Solution Options) (10)2、8 求解(Solve) (10)2、9 后处理(Post Process) (11)2、10 ⼯程应⽤实例 (12)第3章三维(3D)模型计算的操作步骤3、1 建模 (14)3、2 定义材料属性 (17)3、3 加载激励与边界条件 (18)3、4 设置求解选项与求解 (18)3、5 后处理 (18)3、6 补充说明 (18)3、7 例 1 两电极电场计算 (18)3、8 例 2 电压互感器下半部分电场计算 (22)第4章有限元⽅法简介4、1 有限元法基本原理 (28)4、2 有限元⽹格⾃适应剖分⽅法 (29)第1章Ansoft 主界⾯控制⾯板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后,点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel,可出现主界⾯控制⾯板(如下图所⽰),各选项的功能介绍如下。
1、1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系⽅式,产品列表与发⾏商。
1、2 PROJECTS创建⼀个新的⼯程或调出已存在的⼯程。
要计算⼀个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现⼯程控制⾯板,可以实现以下操作:●新建⼯程。
●运⾏已存在⼯程。
ansoft MAXWELL使用说明.
Ansoft Maxwell 2D/3D 使用说明目录第1章Ansoft 主界面控制面板简介第2章二维（2D）模型计算的操作步骤2.1 创建新工程 (2)2.2 选择求解问题的类型 (3)2.3 创建模型（Define Model） (4)2.4 设定模型材料属性（Setup Materials） (6)2.5 设定边界条件和激励源（Setup Boundaries/Sources） (8)2.6 设定求解参数（Setup Executive Parameters） (9)2.7 设定求解选项（Setup Solution Options） (10)2.8 求解(Solve) (10)2.9 后处理（Post Process） (11)2.10 工程应用实例 (12)第3章三维（3D）模型计算的操作步骤3.1 建模 (14)3.2 定义材料属性 (17)3.3 加载激励和边界条件 (18)3.4 设置求解选项和求解 (18)3.5 后处理 (18)3.6 补充说明 (18)3.7 例 1 两电极电场计算 (18)第4章有限元方法简介4.1 有限元法基本原理 (22)4.2 有限元网格自适应剖分方法 (23)第1章Ansoft 主界面控制面板简介在Windows下安装好Ansoft软件的电磁场计算模块Maxwell之后，点击Windows 的“开始”、“程序”项中的Ansoft、Maxwell Control Panel，可出现主界面控制面板（如下图所示），各选项的功能介绍如下。
1.1 ANSOFT介绍Ansoft公司的联系方式，产品列表和发行商。
1.2 PROJECTS创建一个新的工程或调出已存在的工程。
要计算一个新问题或调出过去计算过的问题应点击此项。
点击后出现工程控制面板，可以实现以下操作：●新建工程。
●运行已存在工程。
●移动，复制，删除，压缩，重命名，恢复工程。
●新建，删除，改变工程所在目录。
Ansys（Ansoft）MaxwellRMxprt电机仿真入门详细教程
Ansys（Ansoft）MaxwellRMxprt电机仿真入门详细教程最近课题需要使用ANSYS对三相交流感应电机进行一些仿真，关于ANSYS分析的资料网上很多，但感觉对于新手来说最麻烦和最艰难的还是刚开始那个阶段。
之前在网上搜索了一下感觉也没有非常傻瓜的入门教程，后来在外网上找到一个不错的教程（电机建模，电机分析），在这里以文字的方式进行分析总结一下。
在教程中使用的ANSYS版本是18.2，因为需要进行电磁仿真，所以还需要另外安装相应版本的Ansys Electronics Suite。
才能使用教程中的Maxwell和RMxprt模块。
接下来对整个步骤做一下详细的说明。
整个分析过程主要包括两部分：（1）在RMxprt快速建立三相交流电机的仿真模型（2）对模型进行分析（1）建立电机模型Step1：打开ANSYS workbench，并从软件左边拖拽一个RMxprt分析模块到右侧活动窗口，随后双击Setup进入ANSYS电气分析模块。
Step2：在软件左侧项目管理的窗格内，右键点击RMXprtDesign1并在弹出的对话框中选择感应电机。
Step3：随后单机页面上的添加求解步骤按钮，按下图所示设置电机的相关额定参数。
Step4：双击左侧项目栏中的Machine分支，如退所示设置电机的一些基本信息Step5：双击左侧任务栏里的Stator分支，俺如果所示设置定子参数，随后双击Stator目录下的Slot项目，在弹出的菜单栏中取消勾选Autodesign，随后再次双击SLot分支，如图所示设置定子相关参数。
Step6：双击左侧项目栏中Stator分支下的Winding，如下图所示对电机定子绕组进行参数设置Step7：接下来同理先双击Rotor进行转子参数设置，双击Rotor Slot进行转子槽设计，双击Winding进行转子绕组设计Step8：双击左侧任务栏中的Shaft，对电机轴的参数进行设定Step9：完成以上电机参数设置后可以选择页面上的Validate按钮进行参数检查，没有问题的话可以保存，随后点击选项栏里的Analyze All 和 Solution Data，可以查看点击查看所构造点击的一些基本参数。
电磁场与电磁兼容研讨-基于Maxwell 2D的实例研讨
电磁场与电磁兼容-基于Maxwell 2D的实例研讨小组成员：摘要：随着计算机软件技术的发展，越来越多的CAE软件被应用于工业产品的研发中，在这些产品的设计开发过程中发挥着举足轻重的作用。
在电气设备行业，ANSYS公司的ANSOFT MAXWELL软件作为世界知名的商用低频电磁场有限元分析软件已经在业界得到了广泛的应用。
本文所述结合电磁场与电磁兼容课程相关知识，基于Maxwell14.0电磁仿真软件，通过了“尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响”与“研究永磁同步电机静磁场分布”两个研究论题，着重阐述了利用Maxwell14.0进行2D电磁仿真的基本过程以及通过分析电磁场有关问题的基本方法对所研究论题得出一般性结论。
关键词：尖端放电、永磁同步电机、电磁仿真正文：一、尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响【原理解释】强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电，他属于一种电晕放电。
他的原理是物体尖锐处曲率大，电力线密集，因而电势梯度大，致使其附近部分气体被击穿而发生放电。
如果物体尖端在暗处或放电特别强烈，这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕。
通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。
由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去原子的电荷带正电，叫做正离子。
（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。
在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。
当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。
【尖端放电的应用】尖端放电在我们的生活中应用广泛，例如：如高压线有轮廓的地方，就会出现尖端放电。
由于接到电源上，它一边放电，一边不停的提供放电需要的电荷，这种放电会持续下去。
ansoft使用教程
Ansoft使用教程作者：crazy pig一、建立工程点击软件打开界面，点击软件界面的快捷键，建立新工程二、加入模块点击菜单Project，当需要建立3D工程的时候，点击下拉菜单的Insert maxwell3D Design；当需要建立2D工程的时候，点击下拉菜单的insert maxwell2d design；当需要建立电机模型的时候，点击下拉菜单的insert Rmxprt design。
三、选择求解器点击菜单maxwell3D，在下拉菜单中选择solution Type，此时弹出对话框如下图所示Magnetic中magnetostatic为静态磁场分析；Eddy current为谐态分析(也叫涡流分析)；Transient为瞬态分析。
Electric中Electrostatic为静态电场分析；DC conduction为直流传导分析；Electric Transient为瞬态分析。
以上各种分析时态有各自的办法，需根据具体情况进行具体分析。
如当需要进行电感求解时，采用Magnetostatic；当需要进行运动分析的时候采用Transient或者Electric Transient，他们之间不同的是一个是磁场，一个是电场。
四、创建模型模型为如上图所示，里面橘红色的是铜材料绕制的线圈。
外面的线框是求解域region。
建立好模型后按下键盘的ctrl+S进行保存。
五、赋予材料选中线圈，在最左边的properties对话框中出现了此线圈的属性框，如下图所示。
在Name栏的Value里面的Rectangle1改成线圈的名字，如coil，或者其他的名字。
在Material菜单的Value里面点击Vacuum出现了Edit 选项，点击Edit进行材料修改。
点击Edit后弹出如下对话框，在Name里面选择copper，铜材料，点击确定。
Region默认材料为Vacuum，无需进行修改。
六、添加输入源选择select Faces，选中线圈的接线铜排与region的基础面，如下图所示，红色的面是选中的面。
Ansoft_Maxwell
江苏大学电气信息工程学院三相永磁同步电动机仿真分析课题题目：基于ansoft的12/10极三相永磁同步电动机仿真分析（IPM）班级：电气0904姓名：邢志兵学号：3090501099一、建模：1.三相永磁同步电机参数：（1）定子：Draw > User Defined Primitive > Syslib > Rmxprt > SlotCore（2）转子：Draw > User Defined Primitive > Syslib > Rmxprt > IPMCore（3）永磁体：由转子参数修改而来（4）线圈Draw > User Defined Primitive > Syslib > Rmxprt > LapCoil2.添加硅钢材料选中Rotor和stator>vacuum>add material>(simple->nonlinear)>BHcuver>import datalest3.永磁体磁化方向设置（1）、定转子（2）、永磁体（3）、线圈boundary>master/slave/Vector Potential静态场分析：：静态场（无线圈）：right mouse click on Analysis and select Add Solution Setup:A 分布图B 分布图H分布图网格剖分图二。
动态分析：空载Band设置Step up设置Motion setupTorquer磁链反电动势动态特性输入转矩模拟磁链反电动势齿槽转矩定位转矩Moving tposition。
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图
1
Ansoft 软件 Maxwell2D
中表贴式永磁同步电机激磁方向的快速设置
作者：
tobeno321
引言 :Maxwell 作为一款电磁仿真软件， 给电机设计师们带来了极大的 便
利，但不少新手掌握起来还存在一些问题，本人针对这些问题，相 应的做出
了一些教程， 仅供大家学习使用。 本期我们讲解表贴式永磁 同步电机激磁
方向的便捷设置。
RM
模块能够根据用户输入电机的参数，自动生成电机的结构， 永磁体
的形状以及能够满足电机仿真的其他必要条件， 但由于软件的 局限性，往往
不能完全满足用户的需求， 这时候用户会选择自己导入 电机结构来满足自己
的需求，在这个过程中，会遇到各种问题，这里 我们针对设置永磁体激磁方
向问题来进行讨论。 一．内置式（插入式）永磁电机永磁体激磁方向设置
此类永磁体形状 （如图 1 所示）为规则的正方体结构，激磁方向 设置
方法相对简单，操作起来很快。
操作步骤：
1.
建立相对坐标系。首先，为了
避免混淆，删除 RM 生成的所 有相对坐标系。 如图 2 所示，点击 ，开
始建立相对坐标系。
选择永磁体的一角为相对坐标系坐标原点（点 1），选择永磁体实
际激磁方向上的另外一点为系的终点（点 2）。这样就建立起该块
永磁体的激磁方向的相对坐标系
图
2
2
．按照同样的方法设置其他几块永磁体激磁方向的相对坐标系， 这里
要注意，两块相邻的永磁体激磁方向要相反。
3.
全部建完后， 需要对永磁体的激磁方向进行选择。 选中永磁体， 打
开属性对话框，在 选择相对坐标系，具体如图 3 所示， 各个永磁体按设置
顺序选择 12345 五个相对坐标系
图
4
图
3
二．表贴式永磁电机永磁体激磁方向设置（平行充磁） 与内置式（插入式）
永磁电机永磁体形状不同，表贴式永磁电机 的永磁体的形状为弧形， 不能够
采用那种直接在永磁体上建立坐标系 的方法，需要做出辅助线来帮助建立。
这里以一台 40极 48槽电机为 例进行说明。这里展示该电机的 1/8 模型
（如图 4）。
图
5
具体步骤如下：
1.以原点为定点， 沿着 X
轴取任意长度， 画一条直线， 依此直 线
进行下一步操作。
2. 计算第一块永磁体轴线与 X
轴的夹角。这里的夹角为
360/40/2=4.5. 选中该直线，右键 >Edit>arrange>rotate,
或直接点击
图标，弹出
转操作。这样，这条线就移动到第一块永磁体轴线上。如图 5 所
示。
对话框，
输入 4.5 度，进行旋
3.
建立相对坐标系。我们沿着直线做坐标系方向与在永磁体上建
立效果一致，但位置更加容易寻找，效果如图 6 所示
图
6
4.
重复旋转直线，依次建立各个永磁体的相对坐标系，余下过程 同上。
但需
注意， 进行旋转前， 需选定全局坐标系， 以免出现 错误。
5.
按照上述方法，给每个永磁体按顺序设置激磁方向。 总结
本文提供了两类永磁体激磁方向的便捷设置方法， 能为建模仿真
过程带来一定的帮助， 但软件自动生成的坐标系不是总不能用的， 需
要用户进行甄别， 对于能够继续使用的坐标系，
快仿真效率。
有效利用更有助于加