Maxwell全变量尺寸建模精讲

 精细化/参数化/模板化建模是高性能电机设计的前提，本课程主要内容为在Maxwell 2D/3D环境下，利用其强大的点、线、面、体建模功能及其特征操作功能来构建电机的全变量尺寸参数化模型，如基于平行齿结构的定子铁芯模型、基于非均匀气隙的转子铁芯模型、基于多层磁障的磁阻铁芯模型、基于六边形的空心杯绕组3D模型、轴向磁通电机模型、如何对外部导入几何进行参数化建模等，从而实现对电机模型的精细化设计。

      本系列课程的主要特点就是全变量尺寸参数化建模，主要内容如下。

• 第三十七、三十八集

      第一磁钢槽参数化建模：依据前一集课程设置的第一磁钢槽各个顶点坐标的中间变量，建立其参数化模型，其变量主要由θ1、Rib、Bridge、PMSlot1_B1、PMSlot1_B2、PMSlot1_W决定，第一磁钢槽跟随变量的变化而变化，图2所示。

图1 转子结构参数

图2 转子铁芯&第一磁钢槽

      第二磁钢槽参数化建模：其建模方式如第一磁钢槽，不同之处在于第一磁钢槽有变量Rib、PMSlot1_B1，第二磁钢槽没有该变量，但有变量PMSlot2_Dis，为其水平跨距。同样，建立第二磁钢槽各个顶点坐标的中间变量，然后以闭合多段线的方式建立参数化模型，其变量主要由θ2、PMSlot2_Dis、Bridge、PMSlot2_B、PMSlot2_W决定，第二磁钢槽跟随变量的变化而变化，图3所示。

      将转子主体模型与两个磁钢槽模型进行布尔减操作，变得到转子铁芯的参数化模型。

图3 转子铁芯&第一、第二磁钢槽

• 第三十九集
  

       第一、二永磁体参数化建模：将永磁体模型相关变量与磁钢槽相关变量关联起来，永磁体便跟随磁钢槽的变化而变化。此外，永磁体的主要参数为变量PM1_W、PM1_H、PM2_W、PM2_H，在建模过程，使用到了相对坐标系，并将相对坐标系也设置为变量，可大大简化建模过程。转子铁芯与永磁体参数化模型如图5所示。

图4 永磁体结构参数

图5 转子铁芯&永磁体

       经过对转子部件的旋转**、合并操作，便可得到8p48s双层V型永磁同步电机的全变量尺寸参数化模型，如图6所示。

图6 全变量尺寸参数化磁模型

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