使用comsol®分析分析动机和设计设计设计

在这博客文章中中，我们我们将使用使用使用^®Ac/dc/dc模块模块其模块建立建立个个个个个一一一的的的的的极永磁极永磁极永磁极永磁极永磁电机电机电机电机模型示例示例。。该示例示例示例中中中中的的的机器机器机器机器机器是是是是是是一一个的的的旋转旋转旋转旋转旋转旋转装置对该条件稍加修改，就就生成个电动机或发电机。。在即将博客中，我们中中介绍本文讨论的每。。。

本文系列的第一篇文章^®软件的后处理来深入了解转的的设计设计。

电动机：模型：模型设置

永磁中，来自中的磁场由定子产生的同步旋转旋转。转子转子转子和和定子磁场磁场相互作用作用转矩转矩转矩转矩同步同步同步动机中瞬时受受影响很很大大大大大大大大大大很很位置位置与定子定子电流同步同步。在在在异步异步异步则不同转子和之间速度滞后函数（因此俗称感应电机）。

永磁电机模型图。

线圈励磁将具有：：i = i_m cos（\ kappa \ alpha + \ phi），其中，，我是是峰值，，\ kappa是取决于的因子，，\α是，，\ phi是相位在示例中，三三的激励分别：i_a = i_m cos（\ kappa \ alpha），，，，i_b = i_m cos（\ kappa \ alpha - {120}^{\ circ}），和i_c = i_m cos（\ kappa \ alpha - {240}^{\ circ}）。

为了定子磁极之间的和转矩转矩转矩转矩转矩转矩转矩：比例是：当：当的：当当：当当转子以以一一一一个个转子转子转子磁体的是反向。其由下式给出\ kappa = \ frac {{180}^{\ circ}}} {{360}^{\ circ}/n_p}，其中，，N_P是极数，分母分母单个磁极。。。

研究和优化分布

磁场分布电机设计重要的因素在中中中，研究电机中电机电压的的关键参数参数是是气隙气隙磁通（交换交换交换交换交换磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通磁通外围时时，定子相才才。该空间称为气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁动势动势动势动势气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁气隙磁动势波波波波波如果如果是是是是是是是

在模型，为了气隙磁动势波，我们气隙磁动势波气隙磁动势波了连续性的磁通密度的的径向分量分量分量。旋转旋转旋转，我们我们到电压不会的正弦波在发布发布的博客系列系列中中中中中中中系列系列系列系列系列中中我们我们我们将说明说明如何如何获得的谐波失真相关联。

左：磁通密度旋转而：随着转子：随着旋转，气隙，气隙磁动势波

研究和优化转矩

对于/极组合组合组合极极极极极种定子定子。。永磁永磁电机电机模型模型示意图显示的模式模式模式（（这这博客博客博客文章文章图图第一个个个个个个个个个个个个个个个个个个个个个个个个（以便我们定子定子线圈励磁位置位置位置位置位置位置）\α在个的上变化变化，并并出出平均转矩。选择选择与与最最最大大转矩转矩相相对应对应的的初始初始初始角位角位角位移值移值作为作为作为转子转子转子转子的的的的初始初始位置。。矩将更容易可。。

在下面几情况下，可以可以到两个：

1. 一旦施加的，正正大值于逆时针方向旋转。。
2. （（（（））

一节的转子转矩对应对应平均转子转矩曲线正大大值值。。在在在在即将即将发布发布的的博客中中中中中中中中中中Arkkio方法和虚功原理。

在两磁极内，平均平均转子随转子（（（2 \ times \ frac {{360}^{\ circ}}} {n_p} = {72}^{\ circ}）的变化。

调查和优化和损耗

使用，我们图图密度铁芯中磁通密度分布。模型几何几何的的某些某些某些部分部分部分在下，它情况情况足以足以强区域。当的某某个个部分部分部分始终始终显示出弱磁场时时时时时时时时这这这这部分就未未充分充分充分来产生产生。。。。。。。。。。这部分可能扩大。

在示例，转子和中铁改变改变改变改变{20}^{\ circ}，这是一中平均扭矩曲线获得的。从的曲线图曲线图和和扭矩扭矩扭矩曲线曲线中中中看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩扭矩负面影响，2mm则则增加必要材料材料材料材料材料重量重量成本成本

不同厚度铁磁通密度分布。：1mm。：2mm。：3mm。

随铁厚度的转子转矩波。

但是：这是：确定确定确定厚度因素因素因素因素因素因素因素因素因素从comsol Multiphysics 5.6版本开始，软件软件了损耗计算特征，可可Steinmetz方程，贝托蒂或用户损耗轻松评估铜损耗铁损耗。在即将博客博客文章文章中中

不同铁度值铁损：1mm。：2mm。。：3mm。

总结

在这中，comsol多物理学和ac/dc/dc模块功能的的的为正弦波；使用comsol多物理学中中的的参数扫描功能将产生转子转矩的初始转子；通过通过磁通磁通磁通的表面图表面图直观直观地地地地确定确定的的利用率利用率是否是否是否是否是否对于对于对于对于对于对于对于对于有效有效有效有效有效有效有效有效产生产生产生产生产生产生产生扭矩扭矩扭矩扭矩而而而而而言言言言言言是是是是是可以观察厚度对铁损耗。。

在系列文章中中，comsol多物理学强大强大强大建模和后获得对对旋转旋转机械设计的一些宝贵宝贵宝贵。。。随后随后随后的计算，热性能，以及以及振动噪声检查。关注！！

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