王鸿鹄, 周 洋

(上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司，上海 200063)

0 引 言

电机是工业和民用设备中最常见的驱动设备，电机包含发电机和电机，中国每年通过发电机提供了全国90%以上的发电量，并有超过总发电量60%的电量被电机消耗掉。在工业领域，电机广泛应用于发电机组、风机、水泵、压缩机和机床等设备中，为工业设备提供电力和基础动力；在生活领域，电机也被广泛应用于电梯、空调、冰箱等各种设备中，特别是目前国家大力推广的新能源汽车，无论其储能方式是锂电池或氢燃料电池，其最终的驱动设备均是电机。因此对电机产品进行深入的设计和研究具有重要意义。

绝大多数电机为轴向一致结构，可以通过二维有限元仿真对电机内的电磁场进行计算。与三维有限元仿真相比，二维有限元仿真的一个明显的优势是计算速度快，通常情况下，在达到相近计算精度时，三维仿真的时长一般是二维的几倍甚至十几倍，在相同的计算能力下，三维网格在仿真在计算效率上远低于二维网格，目前二维网格广泛应用于电机的工程设计中，三维网格一般用于轴向不一致电机电磁分析或对某些特定研究方向的电机电磁场仿真中。

有限元仿真应用广泛，除了电磁场领域外，在结构、流体等方面有限元仿真均有广泛应用。模型网格是有限元仿真的基础，网格的生成是一种通用的算法，其中三角形网格是适应性最好的一种，同一组三角形网格往往可以应用于电磁场、结构场、流体场等多种类型的仿真计算中。……