Ansoft 讲义Word文档下载推荐.docx
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图1RMxprt电机模块选择
图2RMxprt电机模块界面
（2）Machine项设置过程
主要输入的参数分别是：
极数、转子位置、计算时的初始速度、控制类型和绕组形式。
做成表格如表1所示。
表1Machine项参数设置
项目
数值
极数（numberofpole）
6
转子位置（rotorposition）
innerrotor
初始速度（referencespeed）
1000rpm
控制类型（controltype）
AC
绕组电路形式（circuittype）
Y3
（3）Stator项设置过程
需要输入的参数主要依次有：
定子外径、定子内径、铁心长度、铁心材料型号、槽数、槽形。
如表2所示。
表2Stator项参数设置
外径（outerdiameter）
370mm
内径（innerdiameter）
250mm
长度（length）
110mm
叠压系数（Stackingfactor）
0.95
钢型（steeltype）
Steel_1008
槽数（numberofslots）
54
槽形（slottype）
2
槽形选择
（4）Slot设置过程
在这里，可以选择AutoDesign，则需要输入参数有Hs0、Hs1、Hs2、Bs0、Bs1、Bs2；
也可以不选择AutoDesign，则只输入Hs0、Hs1、Bs0，则其余的值系统自动计算赋值。
表3Slot项参数设置
Hs0
0.8mm
Hs1
1.8mm
Hs2
29mm
Bs0
4.4mm
Bs1
8.4mm
Bs2
12.4mm
（5）Winding及End/Insulation项设置过程
Winding项中主要输入的依次是：
绕组的层数、定子绕组类型选择、并联支路数、每槽导体数、节距、并绕根数、导线双层绝缘厚度、线径。
在End/Insulation项中，我们只输入SlotLiner槽绝缘厚度、WedgeThinkness定子槽契厚度、LimitdFillFactor最高定子槽满率，软件默认为0.75。
其余的参数，系统自动计算。
具体如表4，表5所示。
表4Winding项参数设置
绕组层数（windinglayers）
绕组形式（windingtype）
whole_coiled
并联支路数（parallelbranches）
3
每槽导体数（conductorsperslot）
32
节距（coilpitch）
8
并绕根数（numberofstrand）
1
导线绝缘尺寸（wirewrap）
0.06mm
线径（wiresize）
diameter2.6mm
表5End/Insulation项参数设置
槽绝缘厚度（slotliner）
0.3mm
定子槽契厚度（wedgethinkness）
3mm
最高槽满率（limitdfillfactor）
0.75
关于绕组形式，选择全极式结构，如图3所示；
导线选择设置如图4。
图3全极形图4导线设置
至此，定子铁心急三相绕组设置完毕，图5展示了定子绕组排列。
（a）（b）
图5定子绕组排列图
（6）Rotor项设置过程
本项中输入参数主要依次为：
转子外径、内径、转子铁心长度、铁心材料类型、转子极形选择。
具体如表6所示。
表6Rotor项参数设置
248mm
140mm
极形（poletype）
5
关于极形，这里我们选择编号为5的内置径向式转子结构，如图6所示。
图6内置径向式
（7）Pole项设置过程
该项需要输入的是极弧系数、相邻两个磁极的桥的厚度、相邻两个永磁体间的宽距离、永磁体牌号、永磁体宽度、永磁体厚度。
具体如下表所示。
表7Pole项参数设置
极弧（embrace）
0.8
桥厚度（bridge）
2mm
相邻两用磁体间的距离（rib）
10mm
永磁体牌号（magnettype）
NTP-264H
永磁体宽度（magnetwidth）
99mm
永磁体厚度（magnetthickness）
4.7mm
（8）Shaft项设置过程
该项表明转轴是否导磁，打勾表示选择转子导磁，相当于转子轭厚度加大，需要对计算结果进行修正，如果不导磁，则不需要对结果修正。
这里选择不导磁。
（9）电机的仿真设置
执行AnalysisSetup/AddSolutionSetup命令，弹出如图7所示界面，我们选择负载类型为恒功率负载形式，输入的参数还有额定功率、额定电压、额定转速、预计电机工作温度。
图7电机仿真参数输入
（10）计算结果及结果查看
执行Setup1/Analysis进行分析计算，然后再执行Results/SolutionDate命令，弹出如图8所示界面，我们可以查看结果，如有Performance各类参数项、DesignSheet设计表单、Curves性能曲线。
图8计算结果示意图
三、Maxwell2D软件包
本节主要从Maxwell2D有限元模块进行电机模型的瞬态空载、负载分析，稳态分析展现操作流程。
在运行完RMxprt模块后，执行AnalysisSetup/CreateMaxwellDesign命令，会有如图9所示界面，点击OK创建Maxwell2D模块。
从RMxprt模块直接一键导入的是2D瞬态场负载求解界面，系统会自动完成模型绘制、材料定义、激励源添加、边界条件给定、网剖分析和求解参数设置等前处理，我们只要进行简单的求解和后处理。
在此过程中，生成的2D模型是1/6模型，如果想生成全模型，则可以执行RMxprt/DesignSetting/UserDefinedDate,然后在选择Enable，框里输入Fractions1，生成2D全模型。
如图10所示。
1/6模型如图11所示。
图9生成maxwell2D模型对话框
图102D全模型图111/6模型
四、2D模型瞬态空载
（1）求解设置
在前面生成2D界面过程中，系统已自动设置了求解过程，其实,也可以按自己的要求设置一般设置。
首先执行Maxwell2D/Analysis/Setup1/properties,弹出如图12（a）的General界面,在这里，终止时间可设为0.2s，求解时间步长设为0.002s。
然后，在点击SaveField,出现如图12（b）的界面，选择线性步长LinearStep，场信息保存开始及终止时间依次设置为0、0.2s，场信息保存时间步长设置为0.005s，然后点击AddtoList，将设置增加到时间菜单中。
图12求解时间设置
（2）Winding项设置
这一步中，执行Excitations/PhaseA，在type项中选择Current，则出现如图13所示界面，这里设置是为了空载情况计算。
PhaseB、PhaseC设置一样。
图13Winding设置
（3）求解
执行Analysis/Setup1命令，启动求解过程。
求解完成后执行Maxwell2D/A-nalysis/Results/SolutionDate，如图14所示，可以观察解的情况。
点击Profile,观察统计信息，包括求解过程中计算资源的使用情况、用户使用Maxwell2D的版本、本例的名字、用户计算机名、求解本例的起始与终止时间、自适应求解每步的三角单元数、占用内存等。
点击MeshStatistics，观察剖分信息及剖分图。
包括，模型各部件的剖分单元数，剖分单元最大边长、最小变长、平均边长，剖分单元最大面积、最小面积、平均面积等。
图14解观察
（4）磁力线观察
首先执行ctrl+A全选模型，再执行Maxwell2D/Fields/Fields/A/Fluxli-
nes,弹出如图15所示界面。
选择AllObjects。
点击done确定。
输出磁力线图。
（5）磁通密度分布观察
首先执行ctrl+A全选模型，再执行Maxwell2D/Fields/Fields/B/Mag_B，选择AllObjects，点击done确定，输出磁通密度分布图，操作如图4.16所示。
图15磁力线观察设置
图16磁通密度观察设置
（6）磁密矢量图
这一步中，首先执行ctrl+A全选模型，然后执Maxwell2D/Fields/Fields/B
/AllObject，当弹出图17界面时，点击done确定，则输出磁密矢量图。
我们只介绍磁力线、磁密、磁密矢量图，其他的仿真图与上面三个操作相似。
图17磁密矢量图观察设置
（7）空载曲线及数据
执行Maxwell2D/Results/CreateTransientReport/RectangularPlot命令，弹出如图18所示界面，在Parameter选项中选择Moving1，在Category、Quantity项中选择需要观察的曲线名称，最后点击NewReport完成设置。
也可以观察数据表，执行Maxwell2D/Results/CreateTransientReport/DateTable，输出数据表。
图18曲线设置
五、2D模型瞬态负载
由于从RMxprt模块直接一键导入的是2D瞬态场负载求解界面。
所以，首先执行Excitations/PhaseA。
如图19所示，确定在负载工作条件下，点击确定。
剩余操作跟空载操作流程相同。
这里不再赘述。
图19Winding设置
参考文献：
赵博，张洪亮等.Ansoft12在工程电磁场中的应用，中国水利水电出版社，2010.
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