有限元及acad上机实验。
电气13级)
一、最低软件环境。
windows 2000、xp
ansoft maxwellsv、autocad
office 2000
二、题目。1、绘制给定的电机二维截面图。
2、完成该电机的电磁场有限元分析。
3、基本假设。
假设为单位电机（轴向长度1m，每相绕组匝数1匝）。
6/4极、8/6极电机，相对两极正向串联，构成一相，形成两极磁场；12/8极电机，相互垂直四极串联，构成一相，形成四极磁场。励磁安匝只对一相绕组施加。
冲片材料dr510-50
尺寸单位：mm。
srm x-x-0、-7、-145、-18、-225、-30表示定子极中心线与转子槽中心线的夹角，分别为0度、7度、14.5度、18度、22.5度、30度。
绕组未给尺寸，可以近似绘制。
三、基本要求。
1、求给定位置磁化曲线，磁链=f(磁势)，曲线至少由四个数据点组成。
2、提交autocad图。
3、提交所求得到的磁化曲线，一个数据点的磁场分析。
4、所提交电子文档压缩成一个文件，以姓名学号为文件名，上传至ftp。
5、并请写出上机的详细实验报告（格式参见附录），并打印上交。
6、时间期限：第8周前上交。
浙江大学电气学院有限元及cad制图。
上机实验报告。
课程现代电机cad技术实验名称有限元及acad上机实验
系别实验日期。
专业班级组别实验报告日期。
姓名学号报告退发 ( 订正 、 重做 )
实验名称 一。 题目。
1、绘制给定的电机二维截面图。
2、完成该电机的电磁场有限元分析。
3、基本假设。
假设为单位电机（轴向长度1m，每相绕组匝数1匝）。
6/4极、8/6极电机，相对两极正向串联，构成一相，形成两极磁场；12/8极电机，相互垂直四极串联，构成一相，形成四极磁场。励磁安匝只对一相绕组施加。
冲片材料dr510-50
尺寸单位：mm。
srm x-x-0、-7、-145、-18、-225、-30表示定子极中心线与转子槽中心线的夹角，分别为0度、7度、14.5度、18度、22.5度、30度。
绕组未给尺寸，可以近似绘制。
二。 环境。
windows 2007
ansoft maxwellsv、autocad
office 2007
三。 实验步骤。
步骤一：建autocad图，用autocad绘制电机截面图。（如下图）
srm10-2-225
步骤二：带基点复制，将圆心移动到(0,0)。 ansoft建模时，须保证构成面域的边界是可靠连接的。
点击绘图面域，选择模型，按回车键，将所绘制的模型转换成面域，转换成面域后，可以通过鼠标移动，删除、undo，来检查模型的正确性。
步骤三：输出。sat格式模型文件：点击文件输出，选择acis(*.sat)文件类型，框选要输出的模型，回车。将。sat文件保存到maxwell目录下。
步骤四：将。sat模型导入maxwell：点击modelerimport，找到已输出的。sat文件，则可输入有限元模型。
步骤五：分析前进行有限元模型的预处理：选择模型的每一面域，修改其名称和颜色。将属于同一类的面域合并，以便施加励磁、材料，提高工作效率。
1、 建立磁钢、冲片等材料。
1）准备磁钢材料的br、hc，冲片材料的b-h曲线。
步骤六：添加冲片材料（冲片材料dr510-50，书中p403）
1） 先用“记事本”将磁化曲线文件按要求的格式输入磁化曲线数据，保存为。bh后缀名文件。注意单位h为a/m，b为t。
2） add材料，勾选b-h曲线，进入b-h曲线编辑窗，import编辑好的磁化曲线文件，观察曲线是否正确。
步骤七：施加边界条件：将选择模式切换为“边”，从而可以选择要施加边界条件的边。
按鼠标右键，在弹出的菜单选assign boundaryvector potential，施加为第一类边界条件，a=0。
步骤八：设置施加的电流激磁：注意电流方向。电流方向可以由正负值确定，也可以由电流参考方向决定。
步骤九：设置求解参数。
a、设置转矩计算。
选择要计算转矩的转子各面域，在工程树鼠标右键点击parametersassigntorque…，设置。
b、设置电感计算。
在工程树鼠标右键点击parametersassignmatrix…，设置。每个线圈由一进一出构成。
步骤十：设置剖分参数：选择要设置剖分参数的面域，类似上述方法进行设置。
步骤十一：设置求解参数：选择analysis，并修改求解的收敛误差。
步骤十二：求解：选择所建的求解设置，按鼠标右键，analyze求解，设置求解次数及精度（可用系统建议值）
四、实验图像、数据及分析。
1.分析：2.观察剖分网格图：
可以看出，在定转子齿部，剖分线较密，密度较大，在定转子颚部剖分密度较小，因为此处的磁场分布较均匀。
3、查看磁力线。
关于改变设置磁感应强度阶段数对图像的影响：
我们在求解完以后，需要通过等磁感应强度线来观察我们求解的磁场是否正确，在设置不同等分数时，会有不同的结果：
对比可以看出，我们求解的结果是正确的，而且取30段的时候图像比较直观，便于观察，因此，我们在以后的分析中全部取设置参数30。
4. 查看磁密分布，分析电机的铁心的饱和程度：
当取励磁为1000安匝时候，其磁场分布图如下：磁场强度最大也只有1.4t左右，比较小，故加大励磁。
5、查看气隙磁场波形。
1）maxwell 2d-->fields-->calculator打开计算器。
2）quantity选择b，unit vec选择normal，dot运算。
3）add取名保存变量，例如br
4）菜单draw构造要画波形的线段、圆弧或圆。
5）results右键创建场图，弹出的窗体geometry选择创建好的线段，物理量选择创建好的br，new report创建波形图。
6、观察电感、转矩、磁链计算结果。
右击setup1，选择solution。
电感计算结果：0.0087551mh
转矩计算结果：-0.12062n/m。和理论值有一定的差距，可能是电机的对称性不够好。
磁链计算结果：0.061285wb
五、 总结与心得。
这次实验首先利用autocad绘制电机，对于autocad其本身主要是一些常用功能的掌握，利用这些基本功能能够较轻松的画出电机。在利用autocad使用过程中需要注意在画圆过程中，对于圆分辨的设置，这样才能使线段之间相交的更加可靠。除此之外，最为重要的则是掌握利用阵列的方法绘制电机。
通过圆形整列可以轻松绘出对称图形。
对于maxwell环境，掌握了构造面域的方法，知道如何到处sat文件，然后掌握免于合并，建立磁钢、冲片材料，添加磁钢材料等前期任务，然后是施加边界条件，施加激磁和设置求解参数等等，以及最后查看磁力线，查看磁力分布查看气息磁场波形和查看剖分网络，还有转矩电感磁链等。
虽然我实验里面没有什么提高部分，但是按照实验指导要求完成了实验的各个步骤，基本的掌握了autocad和maxwell的基本操作，虽然不是收获颇丰，但我觉得电机建模过程中还是有很多对电机的理解，减少了对电机的陌生。我实验虽然简单，但是还是收获到我想知道的内容。
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