定义材料属性和交界面条件

要定义电机的磁行为,您需要指定电机组件的磁导率,以及永磁的残余磁通量密度。对单个磁体(几何的 1/8)进行建模,而不是对具有相反极性的一对磁体(几何的 1/4)进行建模时,使用在交界面两侧考虑不同极性的反周期交界面条件。

要为电机组件定义材料:
  1. 展开连续体 > Motor Components(电机组件) > 模型 > 多部件固体节点。
  2. 右键单击固体节点,并选择选择混合物成分…
  3. 选择混合物组分对话框中:
    1. 从标准材料库中选择 UNSS30200(不锈钢)
      尽管所有电机组件都是由钢制成的,但它们具有不同的磁属性。要单独设置磁体和板的材料属性,需要两个材料定义。
    2. 要添加两个材料定义,单击应用两次,然后单击关闭
  4. 多部件固体 > 固体 > UNSS30200 节点重命名为 Magnet(磁体),并将 UNSS30200 2 重命名为 Plates(板)


指定永磁的磁导率和残余磁通量密度,以及板的磁导率。

残余磁通量密度是移除外部磁场后,永磁体内残留的磁场。为简单起见,此模拟使用相同的物理连续体电机组件为板和磁体建模。要对板停用永磁模型,您需要将板的残余磁通量密度设为零。

  1. 展开固体 > Magnet(磁体)节点。
  2. 为每种材料编辑材料特性节点,然后指定下列值:
    材料 磁导率 > 常数 残余磁通量密度 > 常数
    磁体 1.319493E-6 H/m 1.2 T
    6.2833E-4 H/m 0 T
要指定磁体残余磁通量密度的方向:
  1. 选择电机组件 > 模型 > 永磁 > 磁化方向节点,并将设为 [0.0,0.0,1.0]
使每个固体区域与相关材料相关联:
  1. 展开区域节点。
  2. 选择 Magnet(磁体) > 物理值 > 材料零部件组 > Magnet(磁体) 节点,并将零部件设为 Magnet(磁体)
  3. 选择磁板 > 物理值 > 材料零部件组 > 节点,并将零部件设置为磁板
  4. 采用相同的步骤,将定子板分配到材料组中。
要复制完整电机的磁行为,您需要在所有周期交界面处应用反周期磁势条件:
  1. 右键单击交界面 > Topology: Periodic(拓扑:周期) 节点,然后选择编辑
  2. 多个对象编辑对话框中,展开物理条件 > 磁矢势周期性节点,然后将方法设为反周期
  3. 保存模拟。