基于Ansoft汽車永磁電機磁場有限元分析

陳善章,張振東

(上海理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,上海　200093)

?

基于Ansoft汽車永磁電機磁場有限元分析

陳善章,張振東

(上海理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,上海200093)

摘要針對Ansoft Maxwell軟件的電磁仿真方法是否有效,分別采用Ansoft Maxwell和Simplorer軟件對磁場和電路進行仿真的方法。分析了永磁同步電機的結(jié)構(gòu),建立永磁同步電機的電-磁場理論模型和電磁損耗模型,用電磁仿真軟件進行仿真。通過電機性能實驗臺測試永磁同步電機的關(guān)鍵輸出特性,并與仿真結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明,參數(shù)誤差均<5%,驗證了電磁仿真的有效性。

關(guān)鍵詞永磁同步電機;電磁理論;仿真分析

Finite Element Analysis of EM Field of Vehicle Drive Motor Based on Ansoft

CHEN Shanzhang,ZHANG Zhendong

(School of Mechanical Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractSimplorer and Ansoft Maxwell are used to perform simulation analysis of circuit and magnetic field to show whether the Ansoft Maxwell electromagnetic simulation method is effective.The structure of permanent magnet synchronous motor is studied and the permanent magnet synchronous motor electric-magnetic field theory model and electromagnetic loss model established based on electric and magnetic field coupling theory.The simulation results are consistent with test results with an error less than 5% for all parameters.The above results prove that the electromagnetic simulation model and simulation method are effective.

Keywordspermanent magnet synchronous motor;electric-magnetic theory;simulation analysis

隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高,對汽車綠色環(huán)保趨勢的需求越來越迫切。稀土永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、鐵芯損耗少、效率高、運行可靠等優(yōu)點,成為新一代高效節(jié)能汽車電機中的主要類型。稀土材料性能和制造工藝水平不斷提高,永磁同步電動機的磁路設(shè)計受到廣泛關(guān)注,在電機的設(shè)計中,磁場分析是重要的,其是電機設(shè)計與計算的基礎(chǔ),電機性能的好壞直接與它的磁場設(shè)計相關(guān)。而電機設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)是氣隙中的磁通密度,其是分析電機性能、計算空載漏磁系數(shù)、極弧系數(shù)和磁通波形系數(shù)的基礎(chǔ)[1-2]。

目前,國內(nèi)外學(xué)者提出電機磁路的計算方法主要有:等效磁路法、場路結(jié)合分析法和電磁場數(shù)值計算法。基于路的電機設(shè)計方案可較快的確定電磁方案,但隨著對電機性能要求的不斷提升,完全基于路的設(shè)計不能滿足對精度的要求。……