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
第三十四集
电枢绕组参数建模:绕组尺寸参数与定子槽尺寸参数相关联,并将导体单边绝缘、槽绝缘和层间绝缘考虑进去,均设置为变量,绕组模型随定子槽尺寸参数、三种绝缘厚度的变化而变化,图2为定子铁芯和电枢绕组全变量参数化模型;
图1 定子绕组参数
图2 定子模型
第三十五集、第三十六集
转子铁芯主体参数化:转子铁芯外径ODR通过气隙长度Airgap与定子铁芯内径IDS关联起来,转子铁芯内径为IDR。
第一磁钢槽参数化模型:相邻两个磁极的磁钢槽距离为变量Rib、磁钢槽外侧限制圆与转子外圆之间的距离为变量Bridge,第一磁钢槽半模型由CEFHMDC所围成的闭合区域构成,其中C点、E点位于限制圆上,F点和H点位于Y轴上,HM位于水平参考线上,MD平行于EF,CD平行于Q轴所在的参考线,CD长度为变量PMSlot1_B,第一磁钢槽的V型夹角为变量theta1。此两节通过解析几何,讲解第一磁钢槽半模型的顶点坐标的求解方法,并将每个点的横、纵坐标设置为中间变量,图5为转子铁芯主体及第一磁钢槽参数化模型。
图3 转子结构参数
图4 第一磁钢槽参数
图5 转子铁芯与第一磁钢槽
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