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電機有限元模型的建立根據上面初步設計的數據，電機的主要參數是：定子內徑為 30 ｍｍ；轉子外徑為 29 ｍｍ；轉子內徑為 10 ｍｍ；永磁體厚度為３ｍｍ；定子槽數為９；電機極數為 10 ；鐵芯長度 為 50 ｍｍ。利用 軟 件 An-soft / Maxwell 2D 模塊進行無刷直流電機模型的建立的步驟為：①打開 Maxwell 2D 模塊界面，確定電機的求解環境。

本文介紹了永磁直流空心杯電機工作的原理，基于Maxwell仿真軟件對“二極九槽”永磁直流空心杯電機進行二維建模、劃分網格、賦予材料屬性及設置激勵源，對電機穩態磁場情況及瞬態工作情況進行分析，確定電機磁場強度、氣隙磁密、輸出轉矩、轉速等情況。1 永磁直流空心杯電機的結構與原理永磁直流空心杯電機的特點是轉子無鐵心，也稱為空心杯轉子。

傳統的設計方法往往需要進行大量的物理樣機試驗，成本高且周期長，而使用 ANSYS Maxwell 進行仿真分析可以在設計階段快速評估不同設計參數對電機性能的影響。（二）仿真過程模型創建：使用 Maxwell 的三維建模功能，按照電機的實際尺寸精確繪制定子、轉子、繞組等部件。定義材料屬性，如定子和轉子鐵芯采用硅鋼片材料，繞組使用銅材。

同時外電路只需要包含三個元件，分別是，三相繞組電流掃描元件ECE3、轉子位置角度掃描原件ECER及Ground。 圖 5 三相永磁電機ECE抽取所需元件 ECE3為三相繞組電流掃描，設置如下圖。Windings中設置的繞組名稱需要與Maxwell中繞組的名稱和大小寫完全一致，中間用英文逗號隔開。

如何將外電路模塊中的變量傳遞到 Maxwell？1）外電路中定義變量：2）導出 sph 網表文件：3）在 Maxwell 中導入外電路 sph 網表文件：4）在 Maxwell 中重新定義變量：8. 如何在 Maxwellcurrent 激勵下設置電流突變（=0）設置?

-插入一個Maxwell外電路激勵。 -在外電路激勵圖中加上三相繞組部件ECE3_Model，旋轉部件ECER_Model和地GND部件。

Maxwell中的RMxprt進行電機設計與仿真——這是獲得可運行的有限元分析（FEA）的最簡單方法 你將學到什么 - 如何逐步使用ANSYS Maxwell中的RMxprt對電機進行建模和仿真 - 如何定義電機參數，如定子、轉子、繞組和材料 - 如何解讀仿真結果，如轉矩-轉速曲線和鐵損 - 如何將RMxprt模型導出至

2021 R2版本支持轉子分段斜極(一字、V字和用戶自定義斜極) 的電磁力映射，Maxwell2D skew功能可處理多個slice上的電磁力并自動映射到諧響應, 大幅加快了永磁電機轉子分段斜極的NVH分析。軟件支持集中力和分布力的加載方式。

Maxwell 可以實現的參數化設置如下： ① 幾何模型參數化； ② 激勵源/外電路參數化； ③ 材料屬性參數化； ④ 溫度參數化； ⑤ 網格參數化； ⑥ 求解設置參數化。

該論文以變頻空調壓縮機電機的振動噪聲優化研究為主題開展相關研究，分析了電機電磁力的成因，應用Maxwell仿真計算工具考察了磁密諧波分布特征，明確了改善振動噪聲的關鍵因素，并通過不同轉子結構下的力密度頻譜及其噪聲頻譜，驗證了所述方法的有效性。

②將三相繞組的激勵方式改成外電路。該步驟只是用于ECE模型抽取，與電機實際需不需要設置外電路無關。 ③編輯外電路。外電路只需要包含三個元件，分別是，三相繞組電流掃描元件ECE3、轉子位置角度掃描原件ECER及Ground。 ④編輯電流掃描元件：ECE3。Windings中設置三相繞組的名稱，名稱必須與Maxwell設置一一對應，同時以逗號隔開。

Maxwell 如何實現多方向充磁?問題描述：圖中為電勵磁同步電機轉子沖片示意圖，紅線代表充磁方向，其中額部沿圓周方向充磁，磁極部分為圖示方向充磁。解決方法：要統一定義充磁方向有難度，在邏輯上把轉子沖片分為8 個部分（以類似的例子示例），不同部分賦予的材料名稱相同，但是充磁方向定義不同（以兩個不同的充磁方向為例）。最終得到需要的充磁結果。 2.

在這個案例中，我們將展示如何利用Maxwell UDP（參數化轉子幾何），結合Ansys Maxwell、Mechanical和optiSLang，來實現對IPM轉子隔磁橋進行多物理、多目標優化設計。這樣的綜合優化方法將有助于找到最佳設計方案，既能提高電機性能，又能滿足結構強度的要求。

然后將諧響應分析的速度分布導入流場模型中定子外表面部分，并設定聲場分析邊界條件，如下所示。 圖10 導入諧響應速度分布 圖11 噪聲分析邊界條件 圖12 SPL分布圖 6.

水泵轉子系統的振動問題一直是國內外學者研究的熱點問題，已有相關文獻[7-18]對多級離心泵、帶分流葉片水泵水輪機、蝸殼式混流泵、多級沖壓泵等諸多類型的轉子動力學特性進行了研究分析，但較少涉及到雙葉片環保泵轉子系統的振動問題。國內學者對環保用泵的相關研究更多集中在改善其抗堵塞性能和提高效率等方面，如葉輪結構設計、泵內部流動機理、性能預測理論和方法[19-22]等。

2 電機的有限元分析模型 將RMxprt模塊中建立的電機模型導入Maxwell 2D中進行有限元仿真計算。電機的主要參數如表1所示：表1 電機參數圖1 電機剖分后的模型 2.1 空載特性分析 首先，有限元分析了該電機模型的空載特性，包括求解空載反電動勢，反電動勢的諧波含量，氣隙磁場中的徑向磁密分布。

2.對于混合動力系統，往往對電機的定子外徑和轉子內徑都有要求，此時可能需要根據電機定轉子齒軛部尺寸的工藝可行性，先定電機的定子內徑，反過來優化電機的極對數或槽數。3.由于涉及到定子槽型尺寸的合理性，因此表格中的數據應隨電機Z值變化而優化。c.

優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。

Ansys Maxwell高級電磁場求解器：使用2D或3D有限元方法求解靜態、頻域和時變磁場與電場。Maxwell軟件符合ISO 26262標準。Ansys Motor-CAD電機設計專用工具：能夠在全轉矩-速度工作范圍內進行快速多物理場仿真的平臺。該工具采用嵌入式2D有限元分析（FEA）、分析計算和等效電路方法來分析電磁性能。

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