基于Maxwell的永磁直流電機(jī)磁場分布有限元分析

邱偉國　舒云峰　胡　瑞　趙修彬　高　原　尹春龍

(中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司)

?

基于Maxwell的永磁直流電機(jī)磁場分布有限元分析

邱偉國舒云峰胡瑞趙修彬高原尹春龍

(中鋼集團(tuán)安徽天源科技股份有限公司)

摘要采用Maxwell 16.0有限元分析軟件對永磁直流電機(jī)定子模型進(jìn)行了二維和三維仿真，得到了永磁鐵氧體磁瓦空載狀態(tài)下的磁場分布曲線。將仿真結(jié)果與實際參數(shù)進(jìn)行比較，驗證了仿真方法的有效性。采用有限元分析軟件改變磁瓦的機(jī)殼厚度、材料性能、磁瓦的角度、磁瓦的厚度及磁瓦的拱高尺寸等參數(shù)，可以得到各參數(shù)對磁瓦的磁場分布的影響，量化不同參數(shù)對磁場的影響程度，縮短永磁直流電機(jī)的開發(fā)與設(shè)計周期，降低研發(fā)成本。

關(guān)鍵詞有限元分析永磁鐵氧體磁場分布影響因素

永磁直流電機(jī)是用永磁體建立磁場的一種直流電機(jī)。永磁直流電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種便攜式的電子設(shè)備或器具中，也廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、家用電器等行業(yè)，在一些高精尖產(chǎn)品中也有廣泛應(yīng)用[1-2]。隨著時代的發(fā)展，原先用交流電機(jī)的許多場合已被永磁直流電機(jī)替代，永磁直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸增加。永磁直流電機(jī)磁瓦的磁場分布和中心磁密對永磁直流電機(jī)的開發(fā)和設(shè)計有著重要意義。本文建立了磁瓦的三維有限元模型，通過Maxwell有限元分析軟件對磁瓦進(jìn)行分析，得出了磁瓦的磁場分布和中心磁密度。

1　電機(jī)機(jī)構(gòu)及工作原理

直流電機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子等組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。……