理论教育 气隙磁通密度分析与计算方法

气隙磁通密度分析与计算方法

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:在电机磁路设计中,一个重要的数据是气隙基波磁通密度幅值Bδ,要计算准确,因为它是电机设计的基础数据。下面讨论对于不同磁路结构的气隙基波磁通密度计算。这种等效磁路计算法,其准确程度欠佳。有限元分析法已成为重要的分析工具。例如,Ansys是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一,具有极强大的前、后处理功能。

气隙磁通密度分析与计算方法

电机磁路设计中,一个重要的数据是气隙基波磁通密度幅值Bδ,要计算准确,因为它是电机设计的基础数据。下面讨论对于不同磁路结构的气隙基波磁通密度计算。

传统的电机设计程序中,将磁场简化为磁路,通过磁路工作图计算出电机气隙磁通,根据经验公式,求得电机的相关参数。然而这些电机计算结果常常需要按设计者经验加上修正系数进行修正。这种等效磁路计算法,其准确程度欠佳。

由于传统的等效磁路法计算分析电机会带来较大的误差,为保证计算的准确,现在常采用基于有限元分析(FEA)法对电机内部电磁场进行数值计算,如采用Ansys、Ansoft、MagNet、SPEED等软件,或基于磁场解析解的解析计算方法。有限元分析法已成为重要的分析工具。例如,Ansys是目前应用最为广泛、使用最方便的通用有限元分析软件之一,具有极强大的前、后处理功能。通过它,可对电机磁通密度分布、磁场分布、磁场强度分布等有非常直观的了解,并可对电机各主要参数进行较为精确的计算[14-16]。虽然有限元分析法能够提供准确的结果,但它的计算量大,耗时长,不便于工程计算[10],而且难以提供关键设计参数对电机性能的影响。(www.daowen.com)

下面主要介绍一些实用的近似计算公式,这些公式简洁易行,适用于不同磁路结构的工程计算,同时还给出了按公式计算和有限元分析结果的比较,可以看出,作为工程计算,偏差在可以接受的范围之内。

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