电机设计工程师、电力电子工程师、新能源汽车驱动电机开发人员、伺服电机/工业电机领域的CAE仿真人员。
掌握ANSYS Maxwell软件的基本操作与电机电磁场分析流程。
学会电机模型的建立、材料定义、激励设置与网格控制。
能够独立完成电机的空载/负载特性、损耗计算与效率分析。
Maxwell软件概述:Maxwell在电机电磁场分析中的定位;Maxwell 2D/3D界面的布局;求解器类型(静磁场/涡流场/瞬态场)的选择;项目管理与文件组织。
电机电磁场基本理论:麦克斯韦方程组在电机分析中的应用;磁路法与有限元法的对比;永磁材料的特性与数学模型;电机设计的关键性能指标(反电动势、转矩、电感)。
电机几何建模:Maxwell自带的建模工具;从RMxprt导入电机模型;外部CAD模型的导入与简化;参数化几何的建立(定子槽形、绕组排列)。
材料属性设置:材料库的使用与自定义;硅钢片的B-H曲线与铁耗曲线输入;永磁材料(钕铁硼、铁氧体)的属性定义;绕组材料的温度效应。
模型条件设置:边界条件的施加(主从边界、气球边界);主从边界在电机周期性分析中的应用;对称性条件的利用以减小计算量。
激励源设置:绕组模型的建立( stranded/ solid);电压源/电流源的施加;外电路(External Circuit)的耦合;PWM波激励的实现。
网格划分技术:电机模型的网格控制策略;气隙网格的细化要求(多层网格);表面近似与内部细化;网格质量的评估与优化。
求解设置:瞬态场的求解参数(终止时间、步长);机械设置(转速、负载转矩、转动惯量);多核并行计算设置;非线性残差控制。
后处理:电磁场结果:磁力线/磁密云图的显示;气隙磁密的空间分布提取;反电动势波形;电感矩阵的计算;永磁体工作点的校核。
后处理:性能参数提取:顿转转矩(Cogging Torque)的计算;电磁转矩的波动分析;T-N曲线(转矩-转速特性)的获取;效率Map图的生成。
电机损耗计算:绕组铜耗的计算;铁耗的分离(磁滞损耗、涡流损耗、附加损耗);永磁体涡流损耗;损耗map图的生成。
综合实战项目:典型永磁同步电机的完整电磁分析(IPM马达),包含模型建立、材料定义、网格设定、边界与电源设置、空载/负载仿真、反电动势与顿转转矩计算、磁通密度分布图生成