JMAGDesigner永磁同步电机3D结构场分析基本操作流程.pdfVIP

JMAGDesigner永磁同步电机3D结构场

分析基本操作流程

1.设定软件单位制

打开JMAGDesigner软件，选择Tools菜单下的Preferences,如下图：

会跳出如下图对话框，选择左侧的Units，右侧出现的既是软件目前的单位制，

如果和您的模型的单位制有差别，可以电机右侧的Edit按钮修改软件的单位制。

2.建模

用户可以在JMAGDesigner软件自带的GeometryEditor中建模，也支持多种3D

格式的图形直接导入，本例采用直接从外部导入.sat格式3D图形的方式。

选择File菜单下的Open，如下图：

或者直接点击下图中所示的快捷键，如下图：

会弹出如下图对话框，在文件类型中选择ACISSATFiles(.sat)，选中要导入的图

形文件。

图形导入后效果，如下图：

在做结构分析时，主要的分析对象是电机的定子铁芯，考虑的是铁心受到的电磁

力，所以这里对模型进行了简化，只保留定子铁芯。

在上方菜单栏中点击Save，保存。如下图：

3.前处理

做结构分析时，一般分两步：模态分析和频域分析。模态分析是分析模型本身的

固有振动频率，频域分析是分析模型受电磁力后的振动频率，这两个频率将影响

到电机的噪声情况。

在左侧树形图中右键点击SolidModel，选择NewStudy下的EigenmodeAnalysis，

建立一个模态分析的Study。如下图：

赋材料属性

在右侧的Toolbox栏下Materials里是软件的材料库，在做结构场分析时，需要用

户自己创建材料，左键点击CreateNewMaterial。如下图：

此时会弹出材料编辑对话框，修改名字为steel_structural，点击Machanical

Properties，在做结构分析时，需要给出材料的密度、杨氏模量和泊松率。此例给

出的是大概值，并非精确值。在Density下的Constant中填入7850，在Young’s

Modelus中填入210000，在Poisson’sRati中填入0.3，点击OK。如下图：

此时在右侧的Toolbox栏下Materials下CustomerMaterial中会出现刚刚创建的

steel_structural，如下图：

左键按住steel_structural，拖动鼠标到电机定子铁芯松开，如下图：

同样方法将定子其他部分都赋予材料。

在上方菜单栏中点击Save，保存。如下图：

设置计算条件

在屏幕右侧Toolbox栏下方，点击Conditions。首先设置电机的固定条件，此例

中假定固定定子铁芯的一侧端面，左键按住Constraint，鼠标拖动到定子端面松

开，如下图：

条件设置好的效果如下：

Study下右键点击Mesh，选择Generate，如下图：

剖分完成后，点击上方菜单中的viewmesh，如下图：

设置计算固有频率的阶数。在左侧树形图中右键点击Study，选择Properties，如

下图：

NumberofEigenvalues中填入10，点击OK。计算到10

阶固有频率。如下图：

Save，保存。如下图：

，选择RunActiveCase，如下图：

开始计算求解。

6.计算结果

计算完成后，界面左上角即为模型的固有振动频率，本例的一阶固有频率为

10360Hz。如下图：

拉动上方的拉条，可以得到其他阶次的固有频率。

7.加载电磁力数据分析受力变形及噪音

首先需要在电磁分析时设置计算电磁力的条件。在电磁分析的中，左键按住

Conditions里Output下Force下的NodalForce，鼠标拖动到定子上松开，如下图：

此时屏幕左侧会出现设置界面，直接点击OK。如下图：

这样在完成电磁计算时，电磁计算的结果中将包含定子受力的数据。如此便可在

做结构分析时耦合电磁分析的受力数据。受力的矢量图如下图：

对电磁力数据进行FFT变换，得到电磁力的频率。在上方菜单栏中点击Shewthe

GraphManager，如下图：

点击选中Force