基于Ansoft Maxwell软件的异步电动机仿真教学实践
2021-06-21宁银行
科技与创新 2021年11期
关键词:磁场
宁银行
(上海电机学院电气学院,上海201306)
1 引言
“电机学”是电气工程一级学科的一门重要专业基础课程,涉及变压器、直流电机、异步电机和同步电机等内容,包括电机的结构、原理、特性等内容,课程知识范围广,内容抽象,学生普遍反映不易理解。电机学实验、实践等环节教学效果的好坏直接影响到学生对理论知识的理解和应用[1],加大实验教学改革是近年来高等教育界形成的共识[2-4]。
由于实验技术、实验场地、经费等原因,导致传统电机学实验的实验内容和实验条件受限,存在内容单一、缺乏创新性等问题[5-7]。为此,不少教育工作者积极呼吁或建议在传统实验的基础上,引入仿真实验[8-10],并探讨了虚拟仿真技术在教学中的应用
目前,关于电机本体结构、运行机理、电磁分析等实验教学的文献报道较少,而这些内容却是电机学中的重点和难点。以Ansoft Maxwell、Jmag为代表的有限元仿真软件已经较为成熟,为电机学仿真实验教学提供了技术保障。本文以异步电机为例,介绍了基于Ansoft Maxwell的仿真实验。
2 仿真软件介绍
Ansoft Maxwell软件是世界上著名的低频电磁场有限元分析软件,在工程电磁领域的分析中得到了广泛的应用。Ansoft Maxwell软件包括Maxwell模块和Rmxprt模块,其中,Maxwell模块能从“场”的角度(静态场、涡流场、瞬态场等),完成电机、变压器、传感器等电磁装置的计算和分析;与Maxwell模块相比,Rmxprt模块则是采用路算,模块内集成了十余种常见的电机类型,用户只需设置相应的技术参数和设计参数,便可快速计算出电机的特性曲线。……
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