陈善章,张振东

(上海理工大学 机械工程学院,上海　200093)



基于Ansoft汽车永磁电机磁场有限元分析

陈善章,张振东

(上海理工大学 机械工程学院,上海200093)

摘要针对Ansoft Maxwell软件的电磁仿真方法是否有效,分别采用Ansoft Maxwell和Simplorer软件对磁场和电路进行仿真的方法。分析了永磁同步电机的结构,建立永磁同步电机的电-磁场理论模型和电磁损耗模型,用电磁仿真软件进行仿真。通过电机性能实验台测试永磁同步电机的关键输出特性,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,参数误差均<5%,验证了电磁仿真的有效性。

关键词永磁同步电机;电磁理论;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

随着社会的发展和人们生活水平的提高,对汽车绿色环保趋势的需求越来越迫切。稀土永磁电机具有结构简单、体积小、重量轻、铁芯损耗少、效率高、运行可靠等优点,成为新一代高效节能汽车电机中的主要类型。稀土材料性能和制造工艺水平不断提高,永磁同步电动机的磁路设计受到广泛关注,在电机的设计中,磁场分析是重要的,其是电机设计与计算的基础,电机性能的好坏直接与它的磁场设计相关。而电机设计的关键参数是气隙中的磁通密度,其是分析电机性能、计算空载漏磁系数、极弧系数和磁通波形系数的基础[1-2]。

目前,国内外学者提出电机磁路的计算方法主要有:等效磁路法、场路结合分析法和电磁场数值计算法。基于路的电机设计方案可较快的确定电磁方案,但随着对电机性能要求的不断提升,完全基于路的设计不能满足对精度的要求。……