Ansys Maxwell：参数化双转子轴向磁通电机

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@小白创作中心

Ansys Maxwell：参数化双转子轴向磁通电机

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CSDN

https://blog.csdn.net/jkh920184196/article/details/144044541

本文详细介绍了在Ansys Maxwell中参数化设计轴向磁通电机的完整流程，包括几何参数化、对称性应用、电机控制电路、激励极性、网格操作、分析设置和后处理分析等多个方面。通过具体的步骤和实例，为读者展示了电机设计的完整流程。

几何参数化

实际上有两类变量可以创建（1）径向和（2）高程。模型参数化的关键是：

为所有几何量创建变量，并尽可能用其他变量来表达变量。例如，外半径可以用内半径和厚度来表示。以下是本博客示例中用于参数化模型的几何变量列表。
定义径向和仰角方向。在此示例中，全局坐标系的 xy 平面用作提升所有对象的参考平面，z 方向沿电机轴。创建几何图形的工作流程是将每个对象的底面放置在 xy 平面上（垂直于电机轴，平行于径向），然后沿电机轴方向将对象提升（移动）到所需位置。

对称

该轴向磁通电机为双转子类型，采用半对称模型。对称平面穿过定子线圈的中心，由于磁通垂直于（法线）该平面，因此选择“偶数”对称。转到 3D 设计设置，确保对称乘数应用了正确的值。在未来的博客中（即将发布），将讨论如何使用“解决一个圆周分数”对称乘数选项。

电机控制电路：三相方波电压，无刷直流

以下是电气和机械角度、频率和时间周期之间的关系。开关是根据时间进行控制的。如果使用 POS（位置）来控制开关，则必须使用机械角度作为输入，并使用变量 Kle 和 Kang（本文未介绍）将其转换为弧长。脉冲宽度、周期和相位延迟如下表所示。此外，下面是控制脉冲、控制电路原理图和所用变量的说明。

激发极性

定子磁场在转子（磁铁）上产生机械扭矩，与磁铁在定子线圈上产生的电磁扭矩相反。当线圈通电并位于两个相邻磁铁之间时，它将吸引其中一个磁铁并排斥另一个磁铁。应激励线圈，使所有线圈都以相同的方向产生机械扭矩，从而沿同步（定子）磁场的方向产生旋转。当线圈与磁铁对称排列时，它不会产生扭矩。应根据所选的相序选择线圈的极性分配。此外，在外部激励电路中使用正确的绕组电阻也很重要。初始位置是另一个需要考虑的重要参数，因为绕组具有阻抗，线圈需要一些时间来通电。下图是当 A 相和 C 相通电时，开关 1 和开关 2 立即关闭的示意图。