Ansoft12在电磁场分析中的应用——永磁同步电机静磁场解析

"Ansoft12在工程电磁场中的应用，主要讲解了如何使用该软件进行永磁同步电机的静磁场分析。" 在电磁场仿真领域，Ansoft是一款强大的工具，特别是其Ansoft12版本，广泛应用于工程计算和设计。在本次讲解中，主讲人杨菲介绍了如何通过Ansoft12进行永磁同步电机(PMSM)的静磁场分析。首先，我们需要了解Ansoft的基本界面，如图1所示，这是进行所有操作的基础。 为了开始一个新项目，我们首先双击Ansoft图标启动软件，然后在项目管理窗口中右击并选择Rename命令，重命名项目为"PMSM-Magstatic"。接着，点击特定图标切换到2D求解域，并在指定目录下保存项目文件，命名为"PMSM-Magstatic"。 在构建几何模型时，首先要设定模型单位为毫米。对于电机的建模，我们从定子槽开始。通过输入坐标点，绘制直线段来构建半槽模型，然后利用Duplicate和Mirror命令在X轴上复制并镜像生成完整的定子槽。接着，使用CenterPoint命令绘制弧线以形成槽底，并通过Duplicate/AroundAxis命令沿Z轴复制36次，模拟电机的36个槽。最后，使用Arc/CenterPoint命令连接槽，并执行布尔运算中的Union命令，将所有元素合并成一个完整的定子槽模型。 电机绕组的建模则通过Draw/Line命令绘制线段，再使用Duplicate/Mirror和Arc/CenterPoint命令完成。这样就创建出了电机的定子槽和绕组结构。 在完成几何模型构建之后，我们进入了求解设置阶段。通过执行Maxwell 2D/Analysis Setup/Add Solution setup命令，打开求解设置对话框，如图26所示。在这个对话框中，用户可以设定求解参数，比如求解类型（静态、瞬态或频域）、求解步骤、迭代次数以及收敛标准等。这些设置对于确保仿真结果的准确性至关重要。 求解残差设定是求解过程中的一个重要环节，它涉及到仿真过程中的误差容忍度。通过调整残差设定，可以控制计算的精度与计算时间之间的平衡。较低的残差阈值可能导致更精确的结果，但计算时间会增加；反之，较高的残差阈值可能减少计算时间，但结果可能不够精确。因此，根据实际工程需求选择合适的残差设定是非常关键的。 Ansoft12提供了全面的工具集，用于构建复杂的电磁设备几何模型，并进行详细的求解设置，包括求解残差设定，以适应不同工程问题的求解需求。通过这种方式，工程师能够对永磁同步电机的静磁场行为进行深入研究，优化设计并提高电机性能。