磁力計算的案例
免費直播 | 基于新能源汽車電機的結構參數化和NVH系列直播課程
因此，我們需要明確有哪些電磁力的起因，并且知曉如何正確地通過仿真來算出這些電磁力以確保NVH仿真中振源計算的準確性。此外，在電氣設備設計中為了有效地控制由電機引起的電磁振動，不僅需要考慮電氣設備單體的電磁性能，還需要考慮系統層面的影響。通過同時進行電機分析和系統級分析，可以執行從系統開發到電機開發的振動評估。
本次研討會的上半部分，我們將以講座的形式介紹電磁力產生的機理以及JMAG中電磁力的計算手法。而在下半部分中，將通過案例介紹如何使用仿真工具對電氣設備的振動進行評估，并考慮對策。
培訓大綱：
? 概述
? 電磁激振力
? 電磁場解析和振動解析的耦合方法
? 以電機為案例的基本電磁力、斜極、偏心仿真介紹
課程對象
電機設計工程師、NVH工程師、電機專業學生；振動噪聲分析、結構設計優化
培訓時間（已結束）
7月16日19：30
主講講師簡介
張侃裕
JMAG電磁、modeFRONTIER優化專家
對電機、電磁閥等機電產品有豐富的項目和仿真經驗。曾就職于日本某大型TERA１供應商，熟悉日本車企的研究、開發流程。現就職于IDAJ日本總部，負責日本及中國的電磁、優化相關項目及國內相關技術支持工作。
費用：免費
點擊圖片或點擊鏈接，直接領取錄播視頻：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/liveC10269
（二）永磁同步電機力波和NVH分析以及結構優化探討
培訓內容
電機在運行過程中，氣隙磁場包括基波磁場和一系列諧波磁場，這些磁場的相互作用產生電磁力，將電磁力可分解為徑向力和切向力，其中切向力會產生切向轉矩，而隨著時間和空間變化的徑向力作用于定子鐵心上，使得定子鐵心和機座發生與徑向力同頻率的振動，導致變形。
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對于電機來說，這些力可能是驅動轉子軸的磁力，也可能是更大的驅動系統的一部分，比如軸承和/或齒輪。
這里所應用的原理可用于許多應用場合和許多電機類型。
下頁內容強調了從力、結構振動和聲學計算的主要步驟。這些步驟都包含在ANSYS Workbench平臺中。
步驟如下:首先，通過電磁模擬來確定與機器性能相關的徑向、切向和軸向力。第二，綜合各力的結構模擬與設計。第三，輻射振動噪聲的聲學表征。第四，體驗聲的結果是音頻格式。
第一步是計算磁力。這些可以是固定在每個獨立定子齒上的規律性的力，或者由于高頻驅動開關，或者是由于不平衡的磁力。所有這些都可以通過FEA模擬計算出磁性能和效率。通常這是在電機的時域計算，并轉換成頻域表示。輸出是力:徑向的，切向的，軸向的。這些力作為輸入應用到下一步。
第二步是設計和分析系統的結構響應。這些分析可以包括模態、自由振動模擬，以確定諧振頻率、耦合和模態形狀。包括結構受力函數的計算，如齒輪噪聲。然后所有這些力和磁力，都可以作為輸入，輸入到受迫的諧波振動分析中，來計算振動的絕對大小。這些結構振動可用于ERP計算、聲學、疲勞和優化分析。
第三步是強迫結構分析產生結構的表面振動。這些表面振動是引起氣壓變化和聲音在空氣中傳播的原因。ERP是等效輻射功率，它只是基于表面速度對輻射噪聲進行結構近似，對于單個近似量不需要進行聲學模擬。完整的聲學模擬給出了每一個精確的結果，代表了壓力和聲壓級以及遠場結果，顯示了方向性和單個麥克風的響應。
第四步：瀑布圖可以在Optis LEA中用于“聽”電機噪音與速度之間的關系。然后，Optis LEA可以用來識別哪些噪聲源和頻率對聲音質量有影響，這將告知工程師要改變什么以改善聲音的可聽體驗。
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編 著 者
2005年6月
圖書目錄
第1章 電磁場有限元分析簡介
1.1 電磁場基本理論
1.1.1 麥克斯韋方程組
1.1.2 麥克斯韋方程組各方程之間的關系
1.1.3 本構關系
1.1.4 二階電磁場微分方程
1.1.5 電磁場求解的邊界條件
1.2 電磁場求解的有限元方法
1.2.1 一維有限元法
1.2.2 電磁場解后處理
1.3 Ansoft電磁場分析軟件簡介
1.3.1 Maxwell 3D/2D電磁場求解器分類
1.3.2 電磁分析軟件應用領域
第2章 Maxwell 2D開發環境
2.1 【執行命令】對話框
2.2 幾何建模器
2.2.1 【2D建模器的主框架】對話框
2.2.2 菜單欄
2.2.3 工具欄
2.3 邊界條件管理器
2.3.1 菜單欄
2.3.2 工具欄
2.4 材料管理器
2.4.1 材料庫
2.5 網格生成器
2.5.1 菜單欄
2.5.2 工具欄
2.6 參數列表器
2.7 后處理器
2.7.1 后處理命令
2.7.2 菜單
2.8 場計算器
2.8.1 界面描述
2.8.2 例〖2.1〗輸出場計算結果到均勻網格
第3章 二維靜磁場分析
3.1 二維靜磁分析理論
3.1.1 磁矢勢方程的導出
3.1.2 磁鏈和電流
3.1.3 靜磁力和力矩的計算
3.2 二維靜磁分析中源的處理
3.3
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配套教學資源：
樣例歷程及樣例實現演示視頻
實驗指導書
原理圖、使用手冊等
實驗案例與教程
嵌入式基礎實驗：
1、STM32基礎介紹：介紹ARM框架， 介紹主控芯片， 介紹開發環境Keil5
2、配置開發環境：安裝Keil5，新建工程模板
3、GPIO外設的使用：配置 GPIO 模式：點亮 LED，流水燈；程序燒寫步驟
4、Timer外設的使用：配置并使用定時器、中斷，實現 LED 燈定時閃爍、實現呼吸燈
5、PWM外設的使用：通過外設輸出 PWM 波控制蜂鳴器的音調
6、串口通訊：配置串口，實現異步通訊
7、IIC通訊：介紹IIC時序圖，并讀取氣壓計MS5611數據
8、SPI通訊：介紹SPI時序圖，并讀取IMU數據
9、ADC外設的使用:配置ADC 引腳，介紹轉換公式，并獲取電池電壓
10、DAC外設的使用：配置DAC引腳，介紹轉換公式，輸出正弦波
11、空心杯電機驅動實驗：介紹電機驅動電路，配置PWM完成空心杯電機驅動
12、TFT LCD顯示，FSMC通信協議
13、串口DMA實驗，WiFi透傳
14、PPM協議，遙控器定時器輸入捕獲
15、SD卡實驗（SDIO協議），SD圖片TFT顯示
數字信號處理實驗：
1、傳感器巴特沃斯濾波實驗
2、IIS音頻數字信號輸入輸出實驗
3、麥克風音頻數字信號處理實驗
飛行控制實驗：
1、陀螺儀實驗：掌握陀螺儀數據及原理，獲取角速度數據并計算角度。
2、加速度實驗；掌握加速度計原理，獲取加速度數據并計算角度。
3、磁力計實驗：掌握磁力計原理，獲取磁力計數據并計算角度。
4、傳感器校準實驗：了解傳感器誤差來源，掌握傳感器校準方法和軟件實現。
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