磁矢势:轴向磁通电机

本教程介绍了如何使用有限元磁矢势模型求解轴向磁通电机的磁铁产生的磁通量。

轴向磁通或“短轴型”电机是一种盘式电动机,上面的磁铁排列在环绕中心轴的转子上。此类电机通常用于要求轴长度较短的应用环境,例如,升降装置位于电梯井内部的电梯。

轴向磁通电机的主磁通沿与旋转轴平行的方向通过转子和定子之间的气隙。使用分析方法很难计算电机产生的三维磁通量分布。

本模拟将对空气包围的无槽永磁无刷电机的 1/8 进行建模。在完整的几何中,极性相反的磁极(北极和南极)围绕中心轴交替。在减小的几何中,将对单个磁极进行建模,并使用反周期交界面条件来考虑极性的变化。



位于转子和定子之间的气隙内的绕组未显示,因为在模拟时未使用它们。

分析概述

几何 完整几何的 1/8
网格
  • 线性四面体元素
  • 共形界面
材料与物理
材料:
  • 边界域:空气
  • 电机组件:具有恒定磁导率的钢材(假定为线性磁化)
主物理模型:
  • 有限元磁矢势用于求解磁通量密度
  • 永磁用于为永磁体的效应建模
边界条件 反对称理想导电体 (PEC) 假设适用于所有边界。
交界面
  • 接触区域之间的内部交界面
  • 具有反周期磁矢势的周期交界面,复制完整几何的行为
离散与求解方法 有限元 (FE) 方法