硕士研究生Ansoft课件：电磁分析与CAD在电机设计中的应用

该硕士研究生Ansoft课件主要针对Ansoft软件在电机计算机辅助分析中的应用展开教学。Ansoft是一款强大的电磁场模拟软件，用于电机设计和优化过程中复杂的电磁场分析。课程首先介绍了电机设计的基本概念，强调了CAD（计算机辅助设计）在电机设计中的重要性，它集科学计算、图形处理和数据库管理三大功能于一体，能够显著提高设计效率。 在电机设计方法方面，课程强调了传统的设计流程往往费时费力，而CAD系统则通过计算型、交互型和检索型的不同类型，支持设计师根据需求选择最适合的方法。系统软件如DOS和UNIX提供运行环境，应用软件包括由VB和FORTRAN编写的电磁计算程序以及Ansys、Ansoft等专业电磁场分析软件。支撑软件如有限元分析工具、优化程序和几何建模软件，是完成复杂设计必不可少的辅助。 在电机设计过程中，给定的关键数据包括额定功率、电压、相数等电气参数，以及性能指标如启动电流倍数、启动转矩倍数等。此外，课程还涉及了电磁场分析的各种技术，如解析法、数值法、积分方程法、微分方程法、边界元素法、有限差分法和有限元方法，这些是理解和应用Ansoft的基础。 泊松方程、磁场能量、麦克斯韦方程的微分形式以及电磁感应和全电流定律等电磁理论也是课件的重要组成部分。这些物理定律是解决电磁场问题的核心，Ansoft软件正是基于这些理论实现精确的电磁场模拟。 电机的有限元分析部分详细阐述了这一过程，包括如何从问题出发，利用变分原理将问题转化为等价的条件变分问题，通过有限元划分网格，建立数学模型，求解并分析磁场分布，为电机设计提供了量化依据。 这份课件对于想要深入学习和应用Ansoft软件的硕士研究生来说，提供了全面且实用的教程，涵盖了从基础理论到实际应用的各个环节，是电机CAD和电磁场分析学习的宝贵资源。