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。

• 第十九集

       励磁绕组简易3D参数化模型：简易模型随极身宽度PBW、极身高度PBH、极靴高度PSH、绝缘纸厚度PoleInsulation、相邻两励磁绕组之间最小距离PoleWireMinDis的变化而变化。

图1 励磁绕组简易3D模型

       阻尼绕组参数化模型：阻尼导条直径DampSlotBs1/DampSlotBs2、相邻阻尼导条夹角DampSlotAng、上下两侧阻尼端环轴向长度DampRingZ等参数设置为变量。

图2 阻尼绕组3D模型

       定子铁芯及电枢绕组参数化模型：电枢绕组尺寸参数与定子槽型尺寸参数全相关，并将槽绝缘厚度和层绝缘厚度也设置为变量。

图3 二分之一周期3D模型

• 第二十集

        励磁绕组实际3D参数化模型：在给定匝数Nf的前提下，励磁绕组导线的线宽PoleWireW、线高PoleWireH与极身宽度PBW、高度PBH、绝缘纸厚度PoleInsulation、两绕组间最小距离PoleWireMinDis等尺寸变量相关。此方法可以按照励磁绕组导线实际建模，并可将绕组内、外侧倒角也设置为变量，可用于准确计算励磁绕组电阻。对于不同Nf，根据尺寸关系，计算出匝数Nf、线高PoleWireH、极身高度PBH之间的数学关系，沿用既定的建模方法，修改线性**的数量，即可快速生成不同匝数Nf、不同线高PoleWireH的励磁绕组模型。

图4 截面和路径

图5 励磁绕组3D实际模型