【正文】 Magnet: n35hType of Rotor: 4 PERMANENT MAGNET DATAResidual Flux Density (Tesla): Coercive Force (kA/m): 923Maximum Energy Density (kJ/m^3): 282Relative Recoil Permeability: Demagnetized Flux Density (Tesla): Recoil Residual Flux Density (Tesla): Recoil Coercive Force (kA/m): MATERIAL CONSUMPTIONArmature Copper Density (kg/m^3): 8900Permanent Magnet Density (kg/m^3): 7800Armature Core Steel Density (kg/m^3): 7650Rotor Core Steel Density (kg/m^3): 7650Armature Copper Weight (kg): Permanent Magnet Weight (kg): Armature Core Steel Weight (kg): Rotor Core Steel Weight (kg): Total Net Weight (kg): Armature Core Steel Consumption (kg): Rotor Core Steel Consumption (kg): STEADY STATE PARAMETERSStator Winding Factor: DAxis Reactive Reactance Xad (ohm): QAxis Reactive Reactance Xaq (ohm): DAxis Reactance X1+Xad (ohm): QAxis Reactance X1+Xaq (ohm): Armature Leakage Reactance X1 (ohm): ZeroSequence Reactance X0 (ohm): Armature Phase Resistance R1 (ohm): NOLOAD MAGNETIC DATAStatorTeeth Flux Density (Tesla): StatorYoke Flux Density (Tesla): RotorYoke Flux Density (Tesla): AirGap Flux Density (Tesla): Magnet Flux Density (Tesla): StatorTeeth Ampere Turns (): StatorYoke Ampere Turns (): RotorYoke Ampere Turns (): AirGap Ampere Turns (): Magnet Ampere Turns (): LeakageFlux Factor: 1Correction Factor for Magnetic Circuit Length of Stator Yoke: Correction Factor for Magnetic Circuit Length of Roor Yoke: Fundamental Induced Voltage (V): THD of Induced Voltage (%): Cogging Torque (): FULLLOAD DATALoad Resistance (ohm): Load Inductance (H): Load Line Voltage (V): RMS Line Current (A): RMS Phase Current (A): Armature Thermal Load (A^2/mm^3): Specific Electric Loading (A/mm): Armature Current Density (A/mm^2): Friction and Wind Loss (W): 70IronCore Loss (W): Armature Copper Loss (W): Total Loss (W): Output Power (W): Input Power (W): Efficiency (%): Apparent Power (VA): Synchronous Speed (rpm): 1500Rated Torque (): Short Circuit Current (A): WINDING ARRANGEMENTThe 3phase, 2layer winding can be arranged in 18 slots as below:AAAAAABBBBBBCCCCCCAngle per slot (elec. degrees): 20PhaseA axis (elec. degrees): 130First slot center (elec. degrees): 0 TRANSIENT FEA INPUT DATA For Armature Winding: Number of Turns: 192 Parallel Branches: 1 Terminal Resistance (ohm): End Leakage Inductance (H): 2D Equivalent Value: Equivalent AirGap Length (mm): 174 Equivalent Stator Stacking Factor: Equivalent Rotor Stacking Factor: Equivalent Br (Tesla): Equivalent Hc (kA/m): Estimated Rotor Inertia (kg m^2): Ansoft中RMxprt模塊是基于傳統(tǒng)電機(jī)設(shè)計(jì)方法（路的計(jì)算方法）而進(jìn)行的電磁設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化，仿真輸出主要參數(shù)如下：（線電壓）Load Line Voltage (V): （線電流）RMS Line Current (A): （相電流）RMS Phase Current (A): （輸出功率）Output Power (W): （功率因數(shù)）Power Factor: （效率）Efficiency (%): 從以上參數(shù)可以看出電磁設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)指標(biāo)已達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書的全部要求，已達(dá)最優(yōu)電磁設(shè)計(jì)的目的。點(diǎn)擊view∕winding layout顯示圖 圖中真實(shí)地反映了定子繞組在定子槽中所放置的順序，即各相繞組排列方式。圖 圖中紅色的曲線為槽中每根導(dǎo)體所感應(yīng)出來的電勢(shì)曲線。從以上兩張圖形的曲線可以清晰的看出空載下各匝線圈的感應(yīng)電勢(shì)的波形和空載氣隙磁通的波形基本是相似的，空載磁通在定子線圈中感應(yīng)出與其同相位的感應(yīng)電勢(shì)；但是每匝線圈中的電勢(shì)波形畸變率非常大，通常采用分布和短距的繞組形式能有效地消除感應(yīng)電勢(shì)的奇次（主要是5次和7次）諧波。當(dāng)發(fā)電機(jī)帶額定三相對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)各相電流波形為上圖所示；圖中黃、綠、紅分別為A、B、C三相的負(fù)載電流波形，其中B相滯后于A相120度電角度、C相滯后于B相120度電角度。分別在Project Name和Path欄中輸入項(xiàng)目名稱和路徑，點(diǎn)擊Creat完成Maxwewll2D項(xiàng)目的創(chuàng)建。圖 Maxwell2D項(xiàng)目（3）設(shè)置材料特征(Setup Materials)： 點(diǎn)擊Setup Material，進(jìn)入材料管理窗口加入新的非線性鐵磁材料M1924和新的永磁材料N35H及相關(guān)結(jié)構(gòu)組件的材料屬性。（5）設(shè)置參數(shù)： 設(shè)置鐵心損耗參數(shù)，選擇鐵心牌號(hào)為M1924G，并導(dǎo)入其磁滯損耗曲線。（7）求解： 點(diǎn)擊下拉菜單命令Solve∕Nominal Problem,開始進(jìn)行有限元分析計(jì)算。 動(dòng)態(tài)性能曲線及分析（1）在Maxwell2D主窗口中，點(diǎn)擊下拉菜單Post Process∕Transient Data ,彈出PlotData窗口和Open小窗口。圖 2D網(wǎng)絡(luò)分割圖在Asoft∕Maxwell2D中基于有限元的分析思想將電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行二維建模，首先必須根據(jù)電機(jī)2D模型的邊界對(duì)電機(jī)將磁場(chǎng)分割成有限個(gè)單位元，然后才能對(duì)所設(shè)計(jì)的電機(jī)磁場(chǎng)進(jìn)行瞬態(tài)仿真和分析，最后輸出電機(jī)的各個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化的波形曲線。,（三個(gè)磁場(chǎng)周期）總的時(shí)間為三個(gè)磁場(chǎng)周期。電機(jī)的損耗從瞬態(tài)經(jīng)過近一個(gè)周期的時(shí)間的衰變將趨于穩(wěn)定狀態(tài)，并隨著時(shí)間周期變化，其變化的頻率為電壓∕電路的兩倍。圖 圖 在電機(jī)從瞬態(tài)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的電壓∕電流隨時(shí)間變化的波形中能看出電機(jī)從啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，端電壓∕電流是頻率為50Hz、正弦波變化，都能符合設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的要求，在外加三相對(duì)稱負(fù)載的情況下能很好地穩(wěn)定運(yùn)行。圖 結(jié)論 本章首先利用有限元分析軟件Ansoft RMxprt 對(duì)所設(shè)計(jì)的永磁同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行分析并確定了此設(shè)計(jì)電機(jī)的最優(yōu)化參數(shù)；其次通過在Maxwell 2D 中建立二維動(dòng)態(tài)模型來進(jìn)一步對(duì)電機(jī)的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)進(jìn)行有限元分析。從仿真所輸出的數(shù)據(jù)、圖形和曲線能得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：a) 永磁體的類型和尺寸直接影響電機(jī)的功率和體積大小，永磁體的體積并不是越大越好。選擇合理的氣隙大小可以提高永磁體的利用率和電機(jī)的效率又可以減少電樞反應(yīng)對(duì)電機(jī)的影響。有限元突出的優(yōu)點(diǎn)： 1 適用于具有復(fù)雜邊界形狀或邊界條件，含有復(fù)雜媒質(zhì)的定解問題 2 其分析過程易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，并能得到通用的計(jì)算程序且計(jì)算精度高 3 能求解非線性問題總之在電機(jī)電磁設(shè)計(jì)過程當(dāng)中采用磁場(chǎng)有限元分析法是一種非常行之有效的方法，利用有限元分析軟件對(duì)電機(jī)磁場(chǎng)進(jìn)行分析和建模仿真使設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化，能縮短電機(jī)的設(shè)計(jì)周期和提高電機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及各種材料的利用率。傳統(tǒng)的永磁電機(jī)磁場(chǎng)都采用解析法來進(jìn)行計(jì)算，在本設(shè)計(jì)課題是基于磁場(chǎng)的有限元的分析法軟件Ansoft對(duì)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和對(duì)氣隙磁場(chǎng)進(jìn)行二維建模仿真，從有限元的分析思想對(duì)電機(jī)從瞬態(tài)到穩(wěn)定進(jìn)行有限元分析，通過Asoft軟件的仿真輸出波形和數(shù)據(jù)中得出電機(jī)的運(yùn)行情況以及設(shè)計(jì)當(dāng)中所需改進(jìn)的方面。但是永磁電機(jī)的磁場(chǎng)不可調(diào)節(jié)性和磁性材料的各種不穩(wěn)定性仍然是阻礙永磁體在電機(jī)中應(yīng)用的最主要因素。將來永磁電機(jī)的發(fā)展將與永磁材料及永磁電機(jī)的控制聯(lián)系得更加緊密，只有很好的解決永磁材料的磁性能及其相關(guān)的不穩(wěn)定因素，才能使永磁電機(jī)跟好的往大功率化、微型化和高性能化等方向發(fā)展。*****從一開始的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選定，到最后的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的完成，都非常耐心的對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)，推薦給我大量電機(jī)設(shè)計(jì)、磁場(chǎng)有限元分析參考書籍和指導(dǎo)性建議；同時(shí)給予我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題和指出在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。她對(duì)永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)和磁場(chǎng)分析領(lǐng)域的專業(yè)研究和對(duì)該課題深刻的見解，使我受益匪淺。其次我還需感謝學(xué)校圖書館所提供給我們一個(gè)能全面查詢的專業(yè)書籍和永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)案例的平臺(tái)，我從中能了解到電機(jī)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的各種參數(shù)變化、和分析研究方法，為自己能勝利完成此次的設(shè)計(jì)工作起到了非常之大的作用。在此，謹(jǐn)向?qū)W校和******老師致以崇高的敬意，以及在此過程中給予我寶貴意見的同學(xué)表示衷心的感謝！ 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