電機(jī)電磁場分析的案例
電機(jī)電磁場CAE有限元分析探討
就從電機(jī)電磁場分布區(qū)域來看，也有氣隙磁場、端部磁場、鐵心磁場、電樞導(dǎo)線渦流場等；從理論上講，用數(shù)值方法可以解決上述問題，但實(shí)際工程應(yīng)用中，即使是基本的二維穩(wěn)態(tài)電機(jī)電磁場問題，電機(jī)設(shè)計(jì)者也較少從場的觀點(diǎn)出發(fā)，采用有限元或其它數(shù)值法進(jìn)行求解，究其原因，除客觀條件限制外，主觀上仍有兩方面：其一是要用有限元或其它數(shù)值法求解電機(jī)電磁場問題，則設(shè)計(jì)者本身至少要精通該數(shù)值方法的理論及過程、相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序語言及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入數(shù)據(jù)文件的建立，有時還要進(jìn)行必要的程序修改、編譯等；其二，設(shè)計(jì)者在數(shù)值計(jì)算前，由于數(shù)據(jù)前處理過程單調(diào)、數(shù)據(jù)量浩繁，其工作量約占整個有限元分析工作量的80%，因此，電機(jī)電磁場數(shù)值計(jì)算的工程應(yīng)用研究已經(jīng)提到較重要的位置，即如何從電機(jī)設(shè)計(jì)者角度出發(fā)，將較成熟的求解電機(jī)電磁場的數(shù)值算法如有限元法在過程上通用化，操作上簡捷化，數(shù)據(jù)管理上自動化，讓電機(jī)設(shè)計(jì)者真正將有限元法作為一種求解電機(jī)電磁場的通用工具，正如會使用計(jì)算器的人，并非必須了解其工作原理、機(jī)器語言、數(shù)碼顯示等。
由于有限元理論已比較完備，相應(yīng)的計(jì)算方法及軟件已在工程領(lǐng)域中作為分析計(jì)算的工具，因此，電機(jī)設(shè)計(jì)人員更關(guān)心如何應(yīng)用有限元法來分析計(jì)算電機(jī)電磁場，即有限元前（后）處理。
1、有限元前處理：是指在有限元分析程序運(yùn)行以前，針對某一具體問題所必須的所有數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作。就電機(jī)電磁場而言，它主要包括求解區(qū)域的確定、幾何模型描述、區(qū)域網(wǎng)格剖分、節(jié)點(diǎn)、單元編號及優(yōu)化、各種信息數(shù)據(jù)生成等。
2、有限元后處理：進(jìn)行電機(jī)電磁場有限元分析的目的，是讓電機(jī)設(shè)計(jì)者對電機(jī)磁場有清晰直觀的認(rèn)識，而有限元法作為一種數(shù)值算法，其分析計(jì)算的結(jié)果因數(shù)據(jù)浩繁，不便分析評價。將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成工程領(lǐng)域所熟悉的各種圖、曲線、表格等對工程分析及設(shè)計(jì)評價是很必要的，這就要用到有限元后處理。
展開 基于ansys軟件的電機(jī)電磁場有限元分析
介紹了應(yīng)用ANSYS自帶的APDL編程語言進(jìn)行軟件開發(fā)，將該軟件應(yīng)用于同步發(fā)電機(jī)空載磁場分析中，在電機(jī)的電磁場計(jì)算中實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的自動旋轉(zhuǎn)、自動施加載荷的功能，使用、修改方便，并且計(jì)算速度快。通過對電磁場計(jì)算結(jié)果的后處理，得出了同步發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場波形和電壓波形。樣機(jī)測試結(jié)果驗(yàn)證了分析結(jié)果的正確。
基于ansys軟件的電機(jī)電磁場有限元分析.doc
【12月4-5日 上海】ANSYS官方培訓(xùn)—電機(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
電機(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
培訓(xùn)背景
電機(jī)，特別是現(xiàn)代高效能電機(jī)和新型永磁電機(jī)，作為工業(yè)領(lǐng)域最為重要的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其直接/間接用電量占到了工業(yè)領(lǐng)域總用電量的近75%，如何在電機(jī)方案設(shè)計(jì)前期有效提升產(chǎn)品的效率？如何在保證效率的同時綜合提升電機(jī)的散熱性能指標(biāo)？如何優(yōu)化電機(jī)振動和噪音？如何盡可能的壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品的開發(fā)成本？上述問題嚴(yán)重制約著電機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)企業(yè)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產(chǎn)品的核心競爭力提升。
為了推進(jìn)中國電機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)和院所的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力提升、解決電機(jī)設(shè)計(jì)工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中面臨的工程問題；同時，也為了讓廣大電機(jī)設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機(jī)多物理場耦合分析高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于12月4日在上海開辦 “電機(jī)多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）”專題班，幫助您全面了解ANSYS軟件最新功能與使用技巧，解答您在軟件使用中的疑惑與問題，并將上述軟件的各項(xiàng)功能靈活高效地應(yīng)用于仿真中，解決目前一些研究熱點(diǎn)中的仿真難題，提升高效電機(jī)產(chǎn)品研制和設(shè)計(jì)效率。
培訓(xùn)合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證證書。
展開 電磁場分析書籍推薦--《Ansoft 工程電磁場有限元分析》
隨著Maxwell版本的不斷更新，其應(yīng)用領(lǐng)域也日益擴(kuò)大，目前被廣泛應(yīng)用于電機(jī)、電子、電力電子、交直流傳動、電源、電力系統(tǒng)、汽車、航空、航天、船舶、生物醫(yī)學(xué)、石油化工、國防軍工等領(lǐng)域，已經(jīng)在通用電氣、Rockwell、ABB、西門子、通用汽車、寶馬、NASA（National Aeronautics and Space Administration）等世界知名企業(yè)與機(jī)構(gòu)得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證。
本書通過簡明扼要的電磁場理論、工程相關(guān)電磁參數(shù)計(jì)算方法介紹及大量的實(shí)例，詳細(xì)講述了如何利用Maxwell有限元軟件求解電氣工程、電子工程領(lǐng)域中的電磁場分析問題。
本書適合包括電子工程和電氣工程等電磁場應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，大學(xué)物理學(xué)的授課教師及相關(guān)專業(yè)的本科生，電子工程和電氣工程專業(yè)的研究生與博士生閱讀參考。電磁應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員，可利用功能強(qiáng)大、方便易用的電場、靜磁場、渦流場、瞬態(tài)場分析模塊，分析電機(jī)、傳感器、變壓器、永磁設(shè)備、激勵器等電磁裝置的靜態(tài)、穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、正常工況和故障工況的特性。物理課教師和本科生，可結(jié)合電磁場理論的學(xué)習(xí)，利用Maxwell軟件提供的形象直觀的電力線分布或磁力線分布矢量圖與等位線云圖，加深對電磁場的理解。本書還可滿足電子工程、電氣工程專業(yè)的研究生與博士生從事畢業(yè)設(shè)計(jì)的需要。
Maxwell SV是Ansoft公司二維電磁場分析軟件Maxwell 2D中的最常用功能組合包，沒有節(jié)點(diǎn)和使用時間的限制，非常適合于二維電場、磁場的有限元分析。電氣工程師可以用該軟件來學(xué)習(xí)有關(guān)電磁部件基于電磁場的設(shè)計(jì)分析，包括電機(jī)、變壓器、電磁閥、激勵器等，下載網(wǎng)址為http://www.ansoft.com.cn/download.htm。
本書由中國科學(xué)院電工研究所的劉國強(qiáng)博士、趙凌志碩士和北京市科技情報(bào)所的蔣繼婭碩士共同執(zhí)筆編寫。
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新能源汽車電機(jī)低頻電磁場仿真應(yīng)用
一、背景介紹
隨著新能源汽車的普及，電機(jī)作為新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)的核心組成部分，其重要性不言而喻。電機(jī)使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動系統(tǒng)將機(jī)械能傳遞到車輪，驅(qū)動汽車行駛。新能源汽車電機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從初步探索到技術(shù)成熟的多個階段。早期，新能源汽車電機(jī)技術(shù)相對落后，存在效率低、功率密度低、可靠性差等問題。然而，隨著科技的進(jìn)步和市場的推動，新能源汽車電機(jī)技術(shù)不斷取得突破。
通過低頻電磁場仿真可以分析得出電機(jī)的磁場分布、電磁力、轉(zhuǎn)矩、功率等性能指標(biāo)，從而優(yōu)化電機(jī)的設(shè)計(jì)方案，提升電機(jī)性能。不僅如此，仿真分析還可實(shí)現(xiàn)在電機(jī)打樣前多次調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，能夠有效降低電機(jī)廠家打樣成本，提高研發(fā)生產(chǎn)效率和樣機(jī)出廠質(zhì)量，逐漸成為電機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中的重要環(huán)節(jié)。
二、云道智造仿真平臺
云道智造通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖(Simdroid)具備完備的低頻電磁場分析功能，支持多物理場耦合仿真，為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。功能特點(diǎn)：
電場、電流場和磁場的靜態(tài)、瞬態(tài)和時諧分析，通電導(dǎo)體的運(yùn)動和場路耦合分析等分析類型；
電荷、電流、電壓、電路和外加電磁場等激勵；
懸浮電位、周期邊界、開放邊界和滑動邊界等邊界條件；
電容、電導(dǎo)、電感、損耗、電磁力等后處理計(jì)算功能。
作為仿真PaaS平臺，伏圖內(nèi)置的APP開發(fā)器支持用戶以無代碼化的方式便捷封裝參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識、專家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP。封裝好的仿真APP可通過工業(yè)仿真APP商店Simapps，實(shí)現(xiàn)云端部署與在線應(yīng)用，為用戶提供在線仿真工具。
三、電機(jī)仿真APP
1. 同步磁阻電機(jī)仿真APP
同步磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、效率高、調(diào)速范圍廣、成本較低等優(yōu)勢。
展開 案例分享 | 基于PERA SIM的電機(jī)電磁場仿真計(jì)算
電機(jī)作為工業(yè)中最重要的執(zhí)行器件，其設(shè)計(jì)合理性對性能的影響至關(guān)重要。目前，有限元數(shù)值分析在電機(jī)前期設(shè)計(jì)階段得到了廣泛應(yīng)用，一定程度上可以代替電機(jī)的樣機(jī)性能測試，并可模擬電機(jī)內(nèi)電磁場的瞬變過程。
本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM.Emag電磁仿真軟件，對IEEE Team30問題電機(jī)電磁場進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，得到了電機(jī)磁力線、磁密、損耗等分布。
感應(yīng)電機(jī)二維結(jié)構(gòu)如下圖所示：
基于PERA SIM.Emag電磁仿真軟件，具體仿真工況條件為：
電源頻率60Hz
轉(zhuǎn)速1200rad/s
電流有效值2892.3A
電機(jī)模型中包含定子、轉(zhuǎn)子、軸、定子繞組和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，定轉(zhuǎn)子鐵芯采用導(dǎo)磁材料，相對磁導(dǎo)率為30，定子鐵芯電導(dǎo)率0，轉(zhuǎn)子鐵芯磁導(dǎo)率1.6e6Ω/m，定子繞組為銅，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條為鋁電導(dǎo)率3.72e7Ω/m，軸為非導(dǎo)磁。電機(jī)軸向長度1m。
展開 新能源電機(jī)電磁、磁熱、震動、噪聲多場耦合
27.新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)-.pdf
新能源電機(jī)電磁、磁熱、震動、噪聲多場耦合
宏新環(huán)宇信息化咨詢中心
宏新環(huán)宇【2018】第（27）號
“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”
高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
一、課程背景：
永磁驅(qū)動電機(jī)是新能源汽車行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件之一，其驅(qū)動特性決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)，它是電動汽車的重要部件。電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)主要有起動轉(zhuǎn)矩要大、恒功率區(qū)寬、調(diào)速范圍大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求；同時需要電機(jī)要小型化、更安全可靠、更高效，成本要降低。因?yàn)橛来磐诫妱訖C(jī)功率密度大、調(diào)速性能好、體積更小，效率更高等特點(diǎn)，從而現(xiàn)下新能源汽車使用永磁同步電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)最多。
我們知道電機(jī)內(nèi)存在多種不同類型的多場耦合系統(tǒng)，涉及電磁、機(jī)械、電子、流體、熱場等多個學(xué)科相互影響。需要運(yùn)行多場耦合系統(tǒng)，進(jìn)行精確仿真，弄清各場的分布規(guī)律及其控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對各種參數(shù)進(jìn)行綜合分析比較和優(yōu)化，這是新的電機(jī)研究方向。對現(xiàn)下電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們提出更高的要求，原先的理論公式計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)修正已經(jīng)滿足不了當(dāng)下的競爭需求，電機(jī)工程師們不僅僅需要理論分析能力，還得掌握仿真技能進(jìn)行電機(jī)的電磁場、熱場、振動噪聲等性能分析，這可以說是新一代電機(jī)工程師必備技能。
利用Maxwell原理的有限元仿真軟件是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件，能滿足電機(jī)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，提升高品質(zhì)電機(jī)設(shè)計(jì)能力；電磁仿真軟件已集成到先進(jìn)的仿真平臺WB中，WB獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析驅(qū)動電機(jī)，得到其電磁場、熱場、振動等結(jié)果。為此宏新環(huán)宇信息化咨詢中心（http://hxhycae.com）特舉辦“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)。
展開 新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合
宏新環(huán)宇信息化咨詢中心
宏新環(huán)宇【2018】第（27）號
“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”
高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
一、課程背景：
永磁驅(qū)動電機(jī)是新能源汽車行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件之一，其驅(qū)動特性決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)，它是電動汽車的重要部件。電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)主要有起動轉(zhuǎn)矩要大、恒功率區(qū)寬、調(diào)速范圍大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求；同時需要電機(jī)要小型化、更安全可靠、更高效，成本要降低。因?yàn)橛来磐诫妱訖C(jī)功率密度大、調(diào)速性能好、體積更小，效率更高等特點(diǎn)，從而現(xiàn)下新能源汽車使用永磁同步電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)最多。
我們知道電機(jī)內(nèi)存在多種不同類型的多場耦合系統(tǒng)，涉及電磁、機(jī)械、電子、流體、熱場等多個學(xué)科相互影響。需要運(yùn)行多場耦合系統(tǒng)，進(jìn)行精確仿真，弄清各場的分布規(guī)律及其控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對各種參數(shù)進(jìn)行綜合分析比較和優(yōu)化，這是新的電機(jī)研究方向。對現(xiàn)下電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們提出更高的要求，原先的理論公式計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)修正已經(jīng)滿足不了當(dāng)下的競爭需求，電機(jī)工程師們不僅僅需要理論分析能力，還得掌握仿真技能進(jìn)行電機(jī)的電磁場、熱場、振動噪聲等性能分析，這可以說是新一代電機(jī)工程師必備技能。
利用Maxwell原理的有限元仿真軟件是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件，能滿足電機(jī)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，提升高品質(zhì)電機(jī)設(shè)計(jì)能力；電磁仿真軟件已集成到先進(jìn)的仿真平臺WB中，WB獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析驅(qū)動電機(jī)，得到其電磁場、熱場、振動等結(jié)果。為此宏新環(huán)宇信息化咨詢中心（http://hxhycae.com）特舉辦“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)。
展開 從電機(jī)優(yōu)化到性能飛升！ANSYS Maxwell 低頻電磁場仿真全解析
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強(qiáng)大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機(jī)電等多個行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進(jìn)算法，能夠精確模擬各種復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設(shè)計(jì)分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。用戶既可以通過軟件自帶的建模模塊繪制簡單的幾何形狀，也能導(dǎo)入由其他 CAD 軟件創(chuàng)建的復(fù)雜模型。針對不同的應(yīng)用場景，它能進(jìn)行靜磁場、低頻交流磁場、瞬態(tài)磁場等多種類型的分析，準(zhǔn)確計(jì)算磁場強(qiáng)度、磁通密度、電磁力等關(guān)鍵電磁參數(shù)。
（二）電路與系統(tǒng)集成
軟件支持與電路設(shè)計(jì)工具集成，實(shí)現(xiàn)電磁 - 電路聯(lián)合仿真。這意味著工程師可以在一個環(huán)境中同時考慮電磁元件和電路系統(tǒng)的相互作用，例如在設(shè)計(jì)電機(jī)控制器時，不僅能分析電機(jī)內(nèi)部的電磁場，還能模擬控制電路對電機(jī)性能的影響，從而優(yōu)化整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
（三）材料特性定義
Maxwell 提供了廣泛的材料庫，涵蓋了各種常見的磁性材料、導(dǎo)電材料等。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求自定義材料的電磁特性，如磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、相對介電常數(shù)等，確保模型能夠準(zhǔn)確反映真實(shí)的物理特性。
（四）后處理與可視化
強(qiáng)大的后處理功能能夠?qū)⒎抡娼Y(jié)果以直觀的方式呈現(xiàn)出來。通過云圖、矢量圖、等值線圖等多種可視化方式，用戶可以清晰地觀察到電磁場的分布情況、電磁力的作用方向等。同時，還能提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和對比，幫助工程師評估設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣。
三、具體案例分析：三相感應(yīng)電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
（一）案例背景
某電機(jī)制造企業(yè)希望對一款三相感應(yīng)電動機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高其效率和性能。
展開 電機(jī)振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機(jī)類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計(jì)算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計(jì)算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計(jì)算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨(dú)安裝，請用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機(jī)模型
電機(jī)的電路模型如圖2所示。
圖2 電機(jī)電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進(jìn)入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進(jìn)入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關(guān)閉）按鈕將其關(guān)閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項(xiàng)目A，如圖3所示。
4）雙擊項(xiàng)目A中的A1欄進(jìn)如RMxprt電機(jī)設(shè)置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機(jī)類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
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盧素華 等：基于多場耦合的斷條狀態(tài)下感應(yīng)電機(jī)電磁振動噪聲規(guī)律研究
來源：《大電機(jī)技術(shù)》2020年第3期
作者：盧素華1,2,3，陳彬1,2,3，劉思苑1,3，賈武豪3
單位：1.空調(diào)設(shè)備及系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.廣東省制冷設(shè)備節(jié)能環(huán)保技術(shù)企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3.珠海格力電器股份有限公司。
摘要：對于電機(jī)的電磁振動噪聲問題，僅通過電磁計(jì)算激勵源特性分析較難預(yù)測電機(jī)實(shí)際的振動噪聲情況。本文基于電磁場、結(jié)構(gòu)場及聲場的多場耦合分析方法，以YE2-90L-4感應(yīng)電機(jī)為例，結(jié)合電機(jī)結(jié)構(gòu)與實(shí)際安裝方式，對斷條狀態(tài)下的電機(jī)電磁激振力、結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)以及電機(jī)周圍聲場聲壓分布進(jìn)行多場聯(lián)合仿真，從而計(jì)算出斷條故障對于電機(jī)振動噪聲的影響。最后通過進(jìn)行故障試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)斷條故障所導(dǎo)致的電機(jī)電磁振動噪聲規(guī)律與仿真結(jié)果較吻合。
0 前言
電機(jī)的振動噪聲以電磁振動噪聲為主。目前國內(nèi)外針對引發(fā)電磁噪聲的電磁力計(jì)算已做了大量研究工作，基本確定了電磁力的特征計(jì)算方法。
展開 “新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”
高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
一、課程背景：
永磁驅(qū)動電機(jī)是新能源汽車行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件之一，其驅(qū)動特性決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)，它是電動汽車的重要部件。電動汽車對驅(qū)動電動機(jī)主要有起動轉(zhuǎn)矩要大、恒功率區(qū)寬、調(diào)速范圍大、效率要高、能量回收率要高、尺寸要小、可靠性高等要求；同時需要電機(jī)要小型化、更安全可靠、更高效，成本要降低。因?yàn)橛来磐诫妱訖C(jī)功率密度大、調(diào)速性能好、體積更小，效率更高等特點(diǎn)，從而現(xiàn)下新能源汽車使用永磁同步電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)最多。
我們知道電機(jī)內(nèi)存在多種不同類型的多場耦合系統(tǒng)，涉及電磁、機(jī)械、電子、流體、熱場等多個學(xué)科相互影響。需要運(yùn)行多場耦合系統(tǒng)，進(jìn)行精確仿真，弄清各場的分布規(guī)律及其控制技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對各種參數(shù)進(jìn)行綜合分析比較和優(yōu)化，這是新的電機(jī)研究方向。對現(xiàn)下電機(jī)設(shè)計(jì)工程師們提出更高的要求，原先的理論公式計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)修正已經(jīng)滿足不了當(dāng)下的競爭需求，電機(jī)工程師們不僅僅需要理論分析能力，還得掌握仿真技能進(jìn)行電機(jī)的電磁場、熱場、振動噪聲等性能分析，這可以說是新一代電機(jī)工程師必備技能。
利用Maxwell原理的有限元仿真軟件是工業(yè)界領(lǐng)先的電磁仿真軟件，能滿足電機(jī)工程師的仿真設(shè)計(jì)需求，提升高品質(zhì)電機(jī)設(shè)計(jì)能力；電磁仿真軟件已集成到先進(jìn)的仿真平臺WB中，WB獨(dú)特的項(xiàng)目圖形化界面把整個仿真過程緊密結(jié)合在一起，完成復(fù)雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結(jié)構(gòu)等物理場相互耦合分析驅(qū)動電機(jī)，得到其電磁場、熱場、振動等結(jié)果。為此宏新環(huán)宇信息化咨詢中心（http://hxhycae.com）特舉辦“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合”高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)。
展開 “新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
27.新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn).pdf
“新能源驅(qū)動電機(jī)電磁、磁熱、振動、噪聲多場耦合” 高級設(shè)計(jì)仿真培訓(xùn)
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