代严满　陈恒　窦洋洋　胡宗华

摘要：文章首先根据电机参数要求使用Ansoft软件中的RMxprt电机模块建立了异步电动机几何模型，然后分别导入到Ansoft 15.0中的Maxwell 2D：toMaxwell 3D模块中进行有限元仿真分析，最后给出了在瞬态电磁场中的有限元分析结果，并对结果进行了分析。

关键词：Ansofl；有限元分析；三相异步电动机；电磁场

文献中提到Ansofl Maxwell是基于麦克斯韦微分方程，采用有限元离散形式，利用电机的等效电路和磁路将工程中的电磁场计算转变为矩阵求解，是工程设计人员和研究工作者在电子产品设计流程中不可或缺的有效工具。其中RMxprt模块是Ansoft软件中重要的组成部分，可实现与2D/3D的无缝链接，从RMxprt可直接导入至Maxwell 2D/Maxwell 3D模块，软件会自动加载几何模型，并自动定义各部分材料，同时计算出电机的边界条件、激励源和网格剖分等，操作人员只需进行后续的求解设置和仿真结果查看设置等步骤，这样可以大大提高学习与科研工作的效率。

1 电机模型的初步建立

1.1 三相异步电机的数学模型

异步电动机动态模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程组成。

（1）磁链方程。（1）

或写成：φ=Li

（2）式中，L为6×6的电感矩阵；L_AA，L_BB，L_CC，L_aa，L_bb，L_cc为相关绕组的自感，其余各相为绕组间的互感；i_A，i_B，i_C，i_a，i_b，i_c为定子和转子各相电流。

（2）电压方程。

三相定子电压方程：（2）

三相转子绕组折算到定侧后的电压方程：（3）（4）（5）

（3）转矩议程。

将磁链方程带入电压方程展开可得：

（4）运动议程。

根据机电能量转换原理，可求出异步电动机电磁E转矩表达式：（7）

其中T_e的正方向是使θ减小的方向。……