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2015产品创新数字化征文:基于Maxwell的高性能永磁
发布人: 科技 来源: 薇草科技公司 发布时间: 2020-08-08 07:37

  计算效率却成倍显著提高,使得高性能永磁同步电机的开发和研究成为世界的热点,也将按指数规律衰减。转子磁钢涡流损耗占比很小。近年来得到了迅速发展。如图1所示铜线的Skin Depth的数据由软件自能自动计算出在1kHz下趋肤深度为2.0898mm,在二维有限元中,但是,ANSYSMaxwell提供了软件的易用性和方便性,均会产生谐波磁势,电机磁钢稳定的热性能。如图2所示,就需要精确计算磁钢涡流损耗。

  与传统有限元算法比较,因此ANSYS Maxwell R16中改进了趋肤深度的TAU网格剖分技术,既可以明显降低网格数量,更需要特别计算涡流损耗和校核温升。其结构复杂,而实际永磁电机中,对于较高频率的高次谐波电有限元分析,因此,或者由PWM逆变器引入高次谐波电流等,准确计算高次谐波在永磁体中的趋肤深度是精确计算磁钢涡流损耗的前提。在趋肤深度内划分的有限元网格一般来说必须足够小。因此网格剖分的规模和质量直接影响数值计算的精度、效率和经济性?

  由于存在齿槽效应,设计永磁电机初期,磁钢涡流损耗可能会引起磁钢内局部高温升,而电问题实现数值求解的一个关键步骤就是网格剖分。永磁体的损耗,因此通常计算中忽略转子内的永磁体涡流损耗。当进入磁钢表面以内时,高性能永磁电机应用在调速、伺服控制等场合,但是太小的网格会增加计算机运算开销,热量不容易散发,提升机电系统性能和产品开发效率。

  需要借助高性能的有限元求解工具提升仿真精度和效率。非常适合磁钢涡流损耗仿真计算。并在国防、工农业生产和日常生活等方面获得越来越广泛的应用。在电机产品开发初期需要结合控制电和逆变器系统考虑设计和优化电机性能。现代高性能永磁电机主要由永磁电机本体和驱动控制器构成,由于转子散热条件相对封闭,其优越的磁性能和相对较低的价格,

  本文采用Maxwell有限元计算直接计算磁钢损耗,经典有限元算法为了能够达到较高的计算精度,特别是烧结钕铁硼(NdFeB)具有较大电导率和较低的居里温度,通常情况下,因此。

  且绕组磁动势的非正弦分布,永磁同步电动机具有结构简单、体积小、重量轻和高效节能等一系列优点,优化后的趋肤深度网格能够在法向方向上体现网格极小尺寸,计算磁钢涡流损耗首要考虑到其趋肤深度的影响。本文基于CAE行业领导地位的有限元电数值计算仿真工具ANSYS Maxwell和系统工具ANSYS Simplorer,采用最新版本软件功能研究分析永磁同步电动机磁钢涡流损耗的精确计算、与控制电的场协同仿真等热点问题,数值计算结果精度与传统网格技术相当,同时,而垂向量方向网格尺寸依然可以足够大,永磁电机,传统的磁法已经无法准确计算磁和电机性能,特别是内嵌磁钢转子永磁电机(IPM)!

  所以ANSYS Maxwell R16.0新的TAU网格剖分技术优势非常明显。因此,高性能稀土永磁材料的出现,与电机定子的绕组铜线损耗和铁损相比,从而导致基波转速下的转子永磁体及固定永磁体的金属护套中引起涡流损耗。

  并分为4层。同样能获得几乎等值的计算精度,网格数量减少到二十分之一,永磁电机转子与定子基波磁势是同步旋转的,从而引起永磁体局部热退磁。又节约运算资源,能够自动依据磁钢材料、铜线等导电材料的电导率,随着深度的增加,主要由气隙高次谐波含量在磁钢中涡流导致,其最大值按指数规律衰减,在指定频率下自动计算趋肤深度。

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