ANSOFT在电机设计中：暂态磁场与RMxprt、Maxwell2D详解

本教程详细介绍了ANSOFT软件在电机设计中的应用，特别关注于暂态磁场分析。电机设计方法被分为五个类别：等效磁路法、磁网络法、电磁场解析分析、电磁场数值计算以及场路结合方法，涵盖了有限差分法、有限元法、积分方程法和边界元法等技术。ANSOFT软件主要包括RMxprt和Maxwell2D两个部分。 RMxprt是电机模块的核心，它专用于感应电机、同步电机、电子换向电机和机械换向电机的设计。用户可以通过设置电路参数如超前触发角、脉冲宽度、半导体和二极管压降，以及定子参数如铁心尺寸、叠压系数和材料等来建立模型。在求解设置阶段，可以选择不同的负载类型，并输入额定功率、电压、转速等数据。最后，RMxprt能够进行静态场分析，计算磁场力、转矩等，输出详细的报告。 Maxwell2D则是一款电磁场分析软件，专注于处理静态场和瞬态场的分析。在使用过程中，用户需先建立模型，通过指定材料属性，设置边界条件和激励源，确保模型的准确性和完整性。物体必须封闭且不能交叉，边界的细分程度也影响着模拟的精度。Maxwell2D允许用户通过命令行或工具栏进行模型构建，同时提供模型编辑、调整和后处理功能。 该教程由上海电机学院赵朝会教授于2014年8月发布，旨在帮助电机工程师理解和掌握ANSOFT软件在电机设计中的实际应用，以提升电机设计的效率和精度，特别是在处理复杂电磁场问题时，如瞬态响应和温度效应的模拟。通过这个教程，学习者可以深入理解电机设计的基本原理和技术，以及如何有效地利用ANSOFT工具进行精确的电磁场分析。