永磁同步电机有限元仿真实战指南

📚 共计 30 章节

电机仿真概述

永磁同步电机基本原理 · 有限元简介 · 仿真价值 · 软件对比 (Maxwell/JMAG/MotorCAD)

电磁场理论基础

麦克斯韦方程组 · 磁矢位与标量位 · 边界条件 · 材料本构 · 能量与力

理论电磁场

Maxwell 2D 几何建模

RMxprt一键生成 · 手动绘制 · 布尔运算 · 坐标系与参数化建模

材料定义与分配

永磁体(NdFeB/铁氧体) · 硅钢片B-H曲线 · 绕组铜 · 绝缘与空气

激励与边界条件

电流源/电压源 · 外电路耦合 · 主从边界 · 对称/周期边界

网格剖分策略

自适应网格 · 手动加密 · 集肤效应网格 · 气隙分层 · 质量检查

求解设置与收敛

求解器选择(瞬态/静磁) · 时间步长 · 收敛判据 · 非线性残差控制

空载反电动势仿真

绕组系数 · 空载工况 · 反电动势波形 · FFT谐波分析

空载反电动势

负载转矩特性仿真

额定负载 · 转矩波形 · 平均转矩/脉动 · 齿槽转矩仿真

电感参数提取

D-Q轴电感 · 冻结磁导率 · 静态/动态电感 · 电感随电流变化

永磁体工作点分析

退磁曲线 · 负载工作点 · 不可逆退磁 · 温度影响

永磁体退磁

Bertotti模型 · 磁滞/涡流/附加损耗 · 铁耗分离与验证

涡流损耗分析

永磁体涡流 · 绕组涡流 · 集肤/邻近效应 · 分段永磁体减损

温度场耦合仿真

电磁损耗映射 · 稳态/瞬态热 · 对流与辐射边界

热耦合温度场

结构应力与振动

电磁力计算 · 模态分析 · 谐响应 · NVH噪声预测

参数化扫描与优化

参数化模型 · 扫描变量 · 目标函数 · 响应面优化

脚本自动化 (Python)

PyAEDT入门 · 脚本录制 · 批量仿真 · 后处理自动化

Python自动化

外电路与驱动控制

电压源逆变器 · PWM调制 · 电流滞环 · 弱磁控制仿真

齿槽转矩优化

斜极/斜槽 · 磁极形状 · 辅助槽 · 极弧系数选择

齿槽转矩优化

绕组设计与优化

绕组层数 · 节距 · 并联支路 · 绕组系数计算

永磁体形状优化

Halbach阵列 · V型/一字型 · 表贴式对比 · 磁桥设计

永磁体形状

转子拓扑对比

SPM与IPM · V型/双V型 · 磁阻转矩利用

高速电机仿真

机械应力约束 · 转子护套 · 风摩损耗 · 轴承损耗

轴向磁通电机仿真

3D建模必要性 · 双/单定子 · 等效2D模型方法

容错与故障仿真

匝间短路 · 退磁故障 · 偏心故障 · 断条仿真

效率Map图生成

多工况扫描 · 效率计算 · Map图绘制 · 高效区优化

标准与验证

IEC效率标准 · 仿真与实验对比 · 误差分析 · 模型标定

报告生成与数据可视化

后处理图表规范 · 自动化报告 · 3D场图 · 动画导出

报告可视化

多物理域集成仿真

电磁-热-结构-流体耦合 · Workbench集成 · 数据传递

多物理域耦合

综合实战案例

8极48槽IPM全流程仿真：几何建模 → 效率Map图