Ansys Maxwell电机电磁设计工程仿真应用经验100问

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共22讲 更新到第24讲
当前总时长:5小时37分44秒
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简介
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本课适合哪些人学习:

1. 学习型仿真工程师

2. 电机设计本硕博学生

3. 从事电机设计仿真技术工程师

4. 从事电机设计工程师

5. Maxwell软件学习和应用者


你会得到什么:

本课程是作者在工程实践中总结的关于电机设计基本理论和仿真软件操作方法的问题及解决方法,主要分为10个问题,从这门课中可以学到:

1. 掌握使用Maxwell仿真电机的完整流程,重点理解并掌握网格剖分方法、边界条件设定方法、求解器设定方法等;

2. 理解功率因数角、内功率因数角、功角之间的关系

3. 掌握转子初始位置角度以及激励源初始相位角的相互关系,并学习Maxwell中的设置方法;

4. 掌握反电势和电磁转矩仿真的完整流程

5. 掌握空载径向气隙磁密波形及其谐波的仿真方法以及分析方法

6. 掌握齿槽转矩的产生原理及仿真计算方法;

7. 初步了解workbench和Maxwell联合仿真流程,并使用workbench模块对电机电磁做多目标优化设计


课程介绍:

本课程应用 Ansys Maxwell 进行电机电磁设计的 FEA 仿真分析 ,源文件版本为2021R1版。包含Maxwell建模问题;功率因数角、内功率因数角和功角之间的关系;转子位置初始角和激励源初始相位角;边界条件设置问题;网格剖分问题;负载及求解器设置问题;空载径向气隙磁密波形及其谐波分析;反电势及转矩分析;齿槽转矩问题;workbench与Maxwell联合仿真问题等。课程主要针对在工程实践中遇见的常见疑难问题,进行理论讲解和实际操作讲解。精彩问题持续整理中,课程尽量精简,每个视频控制在20分钟以内。

一、课程大纲

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本门课程主要涉及电机设计相关内容及Maxwell软件仿真电机的内容,课程大纲如下所示:

1. Maxwell建模相关问题... 5

1.1. 永磁体充磁仿真... 5

1.1.1. 径向充磁... 5

1.1.2. 平行充磁... 9

1.1.3. Halbach充磁(正弦充磁)... 16

1.1.4. 切向充磁... 21

1.2. UDP建模... 21

1.2.1. Region和Band的UDP.. 22

1.2.2. Slot Cores和Coils的UDP. 23

1.2.3. Pole Cores和Coils的UDP. 48

1.2.4. Prius2004电机UDP建模流程... 84

2. 功率因数角、内功率因数角、转矩角之间的关系?... 92

2.1. 永磁同步电机稳态运行状态分析... 92

2.2 几种典型工况下的相量图... 93

2.2.1. 容性、去磁状态下的电机相量图... 94

2.2.2. 单位功率因数、去磁状态下的电机相量图... 95

2.2.3. 感性、去磁状态下的电机相量图... 96

2.2.4. 感性、增去磁临界状态下的电机相量图... 97

2.2.5. 感性、增磁状态下的电机相量图... 98

3. 转子位置初始角度和激励源初始相位角问题... 99

3.1. 转子初始位置如何定义?... 99

3.2. 为什么要设置转子初始位置角?... 100

3.3. 如何设置转子位置初始角度?... 100

3.3.1 方法一:看图法... 100

3.3.2. 方法二:反电势对零法... 101

3.4. 激励源初始相位角... 102

3.4.1. 电压源激励的初始相位角... 102

3.4.2. 电流源激励的初始相位角... 103

3.5. 如何寻找内置式永磁电机与表贴式永磁电机的初始相位角?... 103

4. 边界条件设置问题... 106

4.1. 边界条件是什么?有什么作用?... 106

4.2. 边界条件类型... 106

4.2.1. Vector Potential 108

4.2.2. Symmetry. 109

4.2.3. Balloon. 110

4.2.4. Independent/dependent. 111

4.3. 如何设置电机全模型及半模型的边界条件?... 111

4.3.1. 电机全模型边界条件... 111

4.3.2. 电机半模型的边界条件... 112

4.4. 如何将几何结构连同边界条件一起?... 113

5. 网格剖分问题... 114

5.1. 剖分原理... 114

5.2. 网格剖分的类型... 116

5.2.1. Length-based Mesh on object faces. 116

5.2.2. Length-based Mesh inside object. 117

5.2.3. Skin Depth-based Mesh on object faces. 117

5.2.4. Surface approximation settings for one or more faces. 118

5.2.5. Specify the initial mesh settings. 121

5.3. TAU网格剖分和Classic网格剖分有什么区别?... 121

5.3.1. 旋转模型的TAU 2D网格生成器... 122

5.3.2. TAU 2D Clone mesh Generation. 123

5.3.3. TAU 2D Rotational Sweep Mesh Generation. 124

5.4. 如何生成高质量均匀网格?... 126

6. 负载及求解设置问题... 129

6.1.默认负载的定义?阻尼负载的定义?... 129

6.1.1. 使用RMxprt的初始机械瞬态设置负载... 129

6.2. 如何设置周期性转速?... 131

6.2.1. 方法一:使用函数表示... 131

6.2.2. 方法二:使用PWL函数... 132

6.3. 仿真步长如何设定?... 133

6.4. 如何实现变步长仿真?... 134

7. 径向空载气隙磁密波形及及其谐波分析... 136

7.1. 径向空载气隙磁密及其谐波... 136

7.1.1. 径向空载气隙磁密波形的仿真... 136

7.1.2. 径向空载气隙磁密波形的傅里叶分解(Fast Fourier Transform,FFT)... 142

7.2. 空载径向气隙磁密波形的含义... 148

7.3. 径向空载气隙磁密波形和径向负载气隙磁密的联系和区别... 148

8. 反电势及转矩分析... 151

8.1. 空载反电势波形的完整仿真... 151

8.2.转矩波形的完整仿真... 151

8.3. 反电势计算公式的推导... 152

8.4. 转矩计算公式的推导... 153

9.齿槽转矩问题... 155

9.1. 齿槽转矩是什么?... 155

9.2. 引起齿槽转矩的主要原因... 155

9.3. 齿槽转矩的削弱方法... 156

9.4. 如何计算齿槽转矩?... 156

10. Workbench与Maxwell联合仿真问题... 160

10.1. 如何将Maxwell仿真模型导入Workbench?... 160

10.2. 如何在Workbench下对电磁仿真做参数化?... 160

10.3. 如何使用响应面模块和优化模块对电机做多目标优化?

二、讲师介绍

快咯学电机,知名高校在读电机博士,参与企业相关电机课题若干。参与研发各种电机,主要是各类型永磁同步电机,高速永磁电机,调制电机等,涉及行业包括新能源电动汽车、高铁、航天航空、海上风力发电、水空调等。

三、购买注意事项

1、课程相关模型资料请在附件直接下载,如果 遇到麻烦请联系仿真秀平台小助手更新,所有订阅用户可以申请加入讲师订阅用户交流群,另外讲师提供知识圈答疑服务,针对课程有关问题可以公开或私密答疑。

2、请大家不要在苹果手机/电脑(IOS系统)充值秀币购买,以免给自己带来不必要的麻烦,推荐在仿真秀官网购买(微 信或支付宝购买),支持在苹果手机和电脑观看。

3、本课程提供不定期的加餐直播服务,仿真人才库为订阅 用户推荐高薪就业机会。


课程相关图片:

  • 第一章 课程导读
  • 第1讲 导读1
  • 第2讲 导读2
  • 第二章 Maxwell建模相关问题
  • 第3讲 永磁体充磁方式1
  • 第4讲 永磁体充磁方式2
  • 第5讲 UDP模型1
  • 第6讲 UDP模型2
  • 第三章 功率因数角、内功率因数角、转矩角之间的关系
  • 第7讲 功率因数角、内功率因数角、功角之间的关系
  • 第四章 转子位置初始角度和激励源初始相位角问题
  • 第8讲 转子位置初始角度
  • 第9讲 激励源初始相位角设置
  • 第五章 边界条件设置问题
  • 第10讲 边界条件类型1
  • 第11讲 边界条件类型2
  • 第12讲 设置电机的边界条件
  • 第六章 网格剖分问题
  • 第13讲 网格剖分类型
  • 第14讲 TAU 2D网格生成器
  • 第15讲 电机网格设置和加密
  • 第七章 负载及求解设置问题
  • 第16讲 电机负载的设定
  • 第17讲 仿真步长的设定
  • 第八章 空载径向气隙磁密波形及其谐波分析
  • 第18讲 空载径向气隙磁密波形及其谐波仿真
  • 第19讲 空载径向气隙磁密波形的含义
  • 第九章 反电势及转矩分析
  • 第20讲 反电势及转矩的仿真
  • 第21讲 反电势及转矩的含义
  • 第十章 齿槽转矩问题
  • 第22讲 齿槽转矩的定义
  • 第23讲 齿槽转矩的仿真
  • 第十一章 Workbench与Maxwell联合仿真问题
  • 第24讲 workbench和Maxwell联合仿真
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首次发布时间:2024-06-11
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