第四章平面問題的有限元法

第四章平面問題的有限元法第一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五三維直流銜接磁鐵問題描述1/4對稱線圈為電流供電線圈為絞線型導(dǎo)線分析順序施加邊界條件進(jìn)行求解后處理計算力磁動勢能量定子線圈銜鐵安裝孔2第二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五物理區(qū)域定子BH數(shù)據(jù)銜鐵BH數(shù)據(jù)線圈自由空間:μr=1空氣自由空間:μr=1勵磁:1,500安匝對稱平面X-Z平面:通量垂直X-Y平面:通量平行單位:mmZXY3第三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五在命令窗口輸入keeper來建模模型信息單元類型:標(biāo)量勢單元solid96單元組件:ARMATURE(銜鐵單元）線圈尺寸和參數(shù) 線圈長度=LEN

線圈中心X坐標(biāo)=XCC

線圈中心Y坐標(biāo)=0XCOIL=線圈中心到線圈半壁厚處的X坐標(biāo)距離YCOIL=線圈中心到線圈半壁厚處的Y坐標(biāo)距離WC4第四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五必須生成整個線圈利用RACETRACK宏命令線圈X、Y軸的原點(diǎn)在線圈中心Z軸為線圈中心線軸線圈輸入

參數(shù)

DYWCDZLENXCXCOILYCYCOIL

從線圈局部原點(diǎn)測量線圈詳細(xì)數(shù)據(jù)5第五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五在利用RACETRACK宏命令生成線圈前，線圈的X、Y、Z軸必須定位把原點(diǎn)移到線圈中心位置坐標(biāo)(XCC,0,0) Utility>workplane>offsetto>X,Y,Zlocations

（在命令窗口輸入xcc,0,0并回車）ZXY線圈中心(XCC,0,0)6第六頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五旋轉(zhuǎn)工作平面，定向工作平面的Z軸工作平面本來平行于總體坐標(biāo)需繞X軸旋轉(zhuǎn)-90度ZXY需要的工作平面Z軸方向然后選擇X-首先移動滑塊到907第七頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五建跑道形線圈

Preproc>create>racetrackcoil選擇OK把“增強(qiáng)圖形”方式轉(zhuǎn)換到“Full”方式，以圖示線圈利用線圈+Z軸右手定則決定線圈電流方向(安匝數(shù))8第八頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五在Y=0處施加通量垂直條件選擇Y=0平面Solu>apply>boundary>-fluxnormal-onareas Pickall通量平行邊界條件是自然邊界，不用施加9第九頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五對銜鐵施加力計算標(biāo)志Solu>apply>flag>comp.Force[ARMATURE]選擇OK開始求解

Solu>electromagnet>opt&solv選擇OK因為有鐵-空氣界面，要求選DSP推薦選擇YES，除非線圈數(shù)據(jù)不變10第十頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五觀察銜鐵安裝孔的影響顯示磁場強(qiáng)度(H)Postproc>plotresults>nodalsolu11第十一頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五磁動勢（MMF）計算銜鐵磁動勢（MMF）最好在X-Y平面(Z=0)選擇節(jié)點(diǎn)平面選擇與這些節(jié)點(diǎn)相連的單元定義路徑Postproc.>elec&magcalc>definepath選擇路徑上的點(diǎn)以后選擇OK第1點(diǎn)第2點(diǎn)第3點(diǎn)12第十二頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五路徑點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)數(shù)選擇OK計算MMFPostproc>elec&magcalc>MMF選擇OK13第十三頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五重復(fù)這過程計算定子MMF以前的路徑新路徑14第十四頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五重復(fù)計算空氣隙兩邊的兩個節(jié)點(diǎn)（用在前面的路徑計算中）總MMF：每部分乘以系數(shù)2

部件

MMF

銜鐵554定子8

空氣隙941總和1,50337%安匝數(shù)使銜鐵飽和15第十五頁，共十六頁，編輯于2023年，星期五得到銜鐵作用力

Postproc>elec&magcalc