基于Maxwell 3D磁场分析的直线电动机仿真实验

特种电动机的教学是常规电动机教学工作的延续,电动机的结构和磁场分布与常规电动机有所不同,特别是各种场的概念非常抽象。为提高学生学习兴趣,使学习的电动机内容更加直观,本文以平板式永磁直线电动机为例,利用Maxwell3D软件进行建模仿真。在仿真中定义了电动机各部分材料属性,然后对定子和动子进行剖分设置,加载边界条件,求解及后处理。分析了电动机的磁场和电流密度,直观的展现了电动机磁场分布和力矩信息。加强学生理解直线电动机的基本结构和工作原理,使非常抽象的磁场和电场概念具体化、形象化,培养了学生想象力和创造力。本文方法对于其它种类的电动机教学也具有参考作用,为今后开展电动机方面虚拟实验打下基础。     

AUTOCAD和有限元在电机设计中的探讨与实践

文章介绍了在电机设计中以AUTOCAD2004为设计工具,进行永磁风力发电机的特征模型的建立,及使用有限元Ansoft中的二维瞬态模块Maxwell 2D进行电机设计及性能计算的过程,实践了电机的设计分析一体化的思想和方法。     

一种能反映电机磁场状态的实验系统

为提高"电机学"及相关课程的教学质量,提出了将电机运行时的气隙磁场状态图引入教学的方法,制成一种实验演示系统。该系统将微处理器产生的正弦脉宽调制信号经功放电路馈入电机绕组,供电机运行。然后将采样电流的基波幅值、基波电流间相差、电流频率等信号通过串口送至计算机,依据这些信号,综合电机的定转子磁路结构和绕组分布规律,计算出气隙磁势在不同时间沿气隙分布状态,进而计算出磁势幅值在空间运行轨迹,并在界面上绘制。通过键盘可控制电流的频率、相序、相差等来改变电机的运行状态。     

基于电机学课改,利用Ansoft建立电机虚拟实验室

在传统电机实验室条件下,利用Ansoft软件的立体化特点,建立起电机虚拟实验室,引导新疆大学民族学生自己动手搭建电机模型,加载运行条件,进行电磁场的立体化分析,加深电机学知识的理解,以提高民族学生的电机设计能力和电机学的相关知识.     

基于Ansoft的电机设计及瞬态分析

本文首先介绍了Ansoft的二维瞬态分析理论,然后详细阐述了运用RMxprt模块快速确定一种电机的电磁及结构设计方案,导入到Maxwell 2D中建立了二维有限元仿真模型,并运用瞬态(Transient)求解器对电机的基本特性及启动过程进行瞬态特性分析。     

JMAG有限元仿真在电机学实验教学中的应用

传统电机学实验教学主要侧重电机拖动及驱动控制,而忽略了电机本体运行机理和电磁特性分析的相关实验设计,这与电机学理论教学的重点内容不相符合。有限元仿真技术的发展,为高校电机学实验教学改革带来了新的发展空间。基于JMAG软件,以常见的表贴式永磁同步电机为例,给出电机本体仿真建模过程及电磁特性分析的具体实例,阐述了有限元仿真技术在电机学实验教学中的重要作用。实践表明,基于有限元软件的仿真实验教学直观形象,有利于学生深入理解电机运行机理和电磁特性,激发学生学习兴趣,大大提高实验教学效果和质量,并培养了学生利用有限元软件分析和解决实际工程问题的能力。     

稀土永磁铁磁场特性分析及有限元仿真分析

提供力学服务是永磁装置重要的用途之一,因而磁场力的计算是磁力在机械设计、应用的重要内容。本文介绍了公式算法的推导结果,通过公式法和ANSYS有限元分析两种方法对永磁铁样本进行磁场模拟计算,得到永磁体铁块的磁场特性和磁吸附力。最后通过实际测量永磁铁样本的磁感应强度验证了公式算法和有限元分析方式的合理性、可行性,分析了公式算法和有限元分析两种方式计算的磁力与实际磁场力的误差大小,并得到了永磁铁表面磁感应强度的变化规律。     

基于Matlab的永磁同步电机控制系统仿真研究

在分析了永磁同步电机磁场定向控制的基础上,用Matlab建立了永磁同步电机控制系统的仿真模型,并通过对实例电机的仿真,给出了仿真波形,其仿真结果达到了预期效果。该研究结果提高了永磁同步电机控制系统开发效率,为永磁同步电机控制系统的分析和设计提供了有效的途径。     

《电机学》教学浅析

1 概述 电机,作为电能与机械能的转换装置,在工农业生产、交通运输、科学研究以及日常生活中起着十分重要的作用。特别是在电力系统中,电机更是应用极普遍的重要设备。 《电机学》是阐述电机基本理论的学科,是电力类专业的重要专业基础课。研究直流电机、变压器、异步电机、同步心机的基本结构、工作原理、运行性能和分析方法是电机学的主要任务。使学生切实地了解和掌握这些内容则是《电机学》教学的出发点和落脚点。 2 《电机学》的特点 《电机学》是一门理论性和综合性很强的课程。它既具有基础性,又具有专业性。它要利用数学理论和电工理论进行分析计算。然而,电工理论所研究的对象是理想化的问题,完全忽略了次要因素;电机学所研究的对象是具体的器件,既有理论问题,又有实际问题,相对而言是比较复杂的。     

一种基于Ansoft Maxwell开关磁阻电动机调速系统建模方法

开关磁阻电动机（Switch Reluctance Motor,SRM）由于铁芯磁通的高饱和、绕组磁链的非线性,致使其组成的开关磁阻电动机调速系统（Switch Reluctance Drive,SRD）建模困难。针对该问题,提出了一种运用Ansoft Maxwell2D和Matlab/Simulink建立SRD调速系统非线性模型的方法。首先,在给定的SRM结构尺寸下,利用Ansoft Maxwell 2D得到静态场下SRD的磁链、电磁转矩数据,并将其导入Matlab,在Simulink里建立SRD的非线性模型。其次,在既定控制策略下,建立了SRD调速系统的仿真模型。仿真结果表明该建模方法的合理性和有效性,为分析和设计SRD调速系统提供了一种新方法。     

基于田口法的永磁游标电机结构优化

提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的性能。借助有限元法,比较分析永磁体结构参数、槽结构参数对气隙磁场的影响和定子内开槽的参数,得出初始设计参数。为了得到最优的新结构参数,采用田口法对初始参数进行了优化,使电机性能进一步提高。最后,将采用新结构的永磁游标电机和传统聚磁永磁游标电机的性能进行了仿真对比,结果表明:优化后的新结构电机能够增大气隙磁场基波幅值,提高波形的正旋度,改善了电机的输出转矩。     

《电机学》模块化教学探讨

《电机学》课程是电气工程及其自动化本科专业的基础课程。目前,已有的教学内容安排上按典型电机结构原理自然分篇,其教学思想是典型的事例型教学,从教学效果上看,电机学传统教学内容安排不利于从电磁大格局上把握电磁机械的结构原理及典型电机的使用维护知识。如何将《电机学》课程的核心内容如电机结构、工作原理及维护等讲解透彻,使学生能够深刻理解是一个非常困难的问题。在《电机学》教学过程中,提出模块化教学方法,包括结构篇章、原理篇章和维护篇章。教学过程中应用研究表明该方法有助于学生理解和掌握所学理论知识,取得了较好的教学效果。     

基于Ansoft Maxwell的永磁调速器有限元分析

永磁调速器作为一种新型的磁力传动装置,以永磁涡流传动技术为基础,实现电机与负载无接触传递扭矩,具有更好的节能效果.为深入研究永磁调速器的机械性能,建立了有限元模型并进行三维瞬态磁场分析,得出了永磁调速器磁场和涡流分布情况,以及滑差对扭矩和涡流损耗的影响曲线.对变化原因进行分析,得出了在不同滑差下永磁调速器输出扭矩和涡流损耗的关系,为永磁调速器结构设计、优化、材料选择等后续研究提供了理论依据.     

《电机学》的教与学

电机是当今各行业应用最广泛的机电设备,要掌握、使用好电机,就必须学好《电机学》,在职业技术学校,采用“掌握基础知识,准备教与学;联系电机结构,实施教与学;加强概念理解,深化教与学;注重实践实验,巩固教与学“的教学技巧,是教师教好《电机学》,学生学好《电机学》的有效方法。     

新型磁通切换永磁直线电动机的静态特性

提出了一种应用于直线驱动数控机床的新型磁通切换永磁直线电动机.首先,给出了该电机的二维和三维拓扑结构,介绍了该直线电动机的基本工作原理,并分析了2种典型位置的磁场情况.其次,采用二维有限元的方法,对电机的磁链特性、反电动势特性、电感特性等静态特性进行了深入的研究.对2种不同铁芯结构磁通切换永磁直线电机的定位力进行了对比...     

用有限元仿真法研究电机沟槽内磁场分布

采用ANSYS有限元分析软件对电机沟槽内磁场进行有限元分析,在三维磁场分析中,当存在非均匀介质时,针对理论上用基于节点的连续矢量位进行有限元计算所得的解为不精确解,采用棱边单元法来消除这些理论上所存在的缺陷。在建立有限元模型并加载边界条件和载荷后,进行仿真计算,求出电机沟槽分别在确定电流、交流电流激励作用下的磁场、储能、焦耳热损耗和受力等,使电机沟槽内磁场分布的计算变得精确高效。     

有限元软件在电机教学中的应用

随着计算机的应用日益广泛深入,电机教学也强调引进最新的工程计算方法,有限元软件作为一种使用方便的软件越来越多地应用在工程实践中。为了实现教学和科研相结合,该文介绍了ANSYS软件,应用软件对永磁发电机在多种条件下的磁场进行了计算,并且通过动画表明了旋转磁场和静态磁场的形成和分布,便于学生理解和学习。     

应用型本科电机学实验教学改革与探讨

电机学是一门理论性很强的专业基础课程,而电机学实验则是该课程的一个重要组成部分。如何把电机理论教学与实验教学有机结合起来,是一个值得探讨的问题。本文针对电机教学存在的问题,尝试和探索出合适的电机实验教学措施,主要讨论了如何明确实验教学目标、如何创新实验教学方法、做到理论教学与实验教学同步、完善实践性教学内容、开放实验室、改变考核方法等。     

起动导条结构对电机起动性能的影响探析

以一台永磁电动机为例,在对电机结构、运行原理进行详细叙述的基础上,对永磁电机起动过程中的转子导条结构进行了分析研究,并对影响电机起动性能的相关影响因素进行了对比分析,对永磁电机起动性能的提升结构设计具有重要价值。     

凸极式永磁同步电机电磁功率和电磁转矩

永磁电机是联系机械系统和电系统的一种旋转机械，而机械系统和电系统是通过过磁场的作用联系在一起，也就是说磁场是机械系统和电系统两者转换的媒介；是电磁功率（电磁转矩）产生的根源，电机学中以双反应理论为基础，求出凸极同步电机的电磁转矩公式，但是它把三相绕组的自感，互感关系一并考虑在合成磁势之中，掩盖了电机各感应系数随时间周期变化的物理实质，对这进一步研究电机在过渡过程及其复杂运行下电磁转矩，能量关系等均