Maxwell全尺寸变量建模精讲

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。

• 第二十一集

      本集开始学习第四章：8p48s永磁（磁阻）同步电机全变量尺寸建模，电机全模型及周期模型如图1、图2 所示。

图1 全电机模型

图2 八分之一周期模型

       定子铁芯参数化建模：定子铁芯主要由外径ODS、内径IDS、定子槽数SlotN、槽口宽度Bs0、平行齿宽度TW、槽口高度Hs0、槽肩高度Hs1、槽身高度Hs2、槽底部倒角R等变量决定；

图3 定子铁芯尺寸参数

• 第二十二集

       电枢绕组参数化建模：为双层绕组结构，绕组导线宽度CoilW、高度CoilH与绝缘纸厚度PaperInsulation、定子槽尺寸参数相关联，在给定绝缘纸厚度PaperInsulation下，导线宽度CoilW和高度CoilH将跟随定子齿宽度TW、定子槽槽身高度Hs2的变化而变化；

图4 电枢绕组尺寸参数

图4 定子铁芯和电枢绕组参数化模型

       转子铁芯主体及空气槽1参数化建模：转子铁芯主体模型由外径ODR、内径IDR、极对数p决定，其中外径ODR=IDS-2*Airgap，Airgap为定转子铁芯间气隙长度。空气槽1由限制圆外径ODLamination、槽宽AirSlot1_W、槽高AirSlot1_H变量决定，其中限制圆外径ODLamination=ODR-2*Bridge，Bridge为限制圆与转子外圆之间的距离；

图5 转子结构参数