Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
Na tym blogu pokazuję, jak można modelować i analizować sprzęgło magnetyczne w programie Ansys Maxwell przy użyciu narzędzia Magnetostatic, aby zobaczyć, jak rozkład momentu obrotowego i gęstości strumienia magnetycznego zmienia się wraz z kątem mechanicznym. Możemy zmieniać i przeszukiwać dowolny „niezmienny w czasie” parametr wejściowy, aby przeanalizować, jak zmienia się moment obrotowy lub siła w zależności od kąta mechanicznego w solwerze magnetostatycznym. Model ten można łatwo przekształcić w silnik o strumieniu osiowym, zastępując magnesy trwałe stojana elektromagnesami.
Analiza wydajności zasilania wymagałaby „czasu”, co osiąga się za pomocą narzędzia do rozwiązywania stanów przejściowych magnetycznych.
GEOMETRIA
Narzędzie RMxprt zostało użyte do automatycznego utworzenia modelu 3D silnika osiowego i model ten został zmodyfikowany za pomocą kilku prostych modyfikacji w celu stworzenia modelu sprzęgu magnetycznego. Wybrano wirnik, przypisano operację „Obróć” i w definicji zastosowano zmienną kąta „$Theta”.
PARAMETRY
Wybierz wirnik, kliknij prawym przyciskiem myszy, przejdź do „Przypisz parametry”, wybierz „Moment obrotowy” i wybierz wirtualny moment obrotowy, ponieważ obliczamy moment obrotowy na magnesach trwałych. W elektromagnesach stosowany jest moment Lorentza.
ZMIENNE I OPTYMETRIA
Kliknij prawym przyciskiem myszy „Optimemetrics”, dodaj „Parametric” i dodaj „Sweep”. Definicja „$Theta” jest pokazana poniżej. Solver rozwiąże problem dla każdego kąta przeciągnięcia i pozwoli sprawdzić, jak zmienia się parametr momentu obrotowego wraz z tym kątem.
MAGNESY
W tym modelu pole B magnesów jest skierowane albo w kierunku dodatnim z, albo w kierunku ujemnym z. Stosowane są dwa materiały na magnesy trwałe, w jednym materiale składnik z jest dodatni, a w drugim materiale składnik z jest ujemny. Różne magnesy są rozmieszczone naprzemiennie w wirniku i stojanie wokół rdzenia.
B Pole skierowane wzdłuż dodatniego kierunku z.
B Pole skierowane wzdłuż ujemnego kierunku z.
SIATKA
Siatka w modelu magnetycznym wymaga leczenia szczeliną cylindryczną i przypisań pasm w celu modelowania ruchu i wydajności mocy. Jednakże solwer Magnetostatyczny nie wymaga tych przypisań, ponieważ ruch nie jest modelowany. Po prostu analizujemy, jak moment obrotowy zmienia się wraz z kątem mechanicznym, używając parametru kąta.
WYNIKI
Poniżej znajduje się animacja rozkładu pola B oraz wykres momentu obrotowego wirnika w funkcji kąta mechanicznego zdefiniowanego za pomocą zmiennej kąta i definicji przeciągnięcia. Kiedy podobne magnesy są ustawione w jednej linii w wirniku i stojanie, północ i południe od magnesów są zwrócone ku sobie i działają na nie siła przyciągania. Odwrotna sytuacja ma miejsce, gdy przeciwne magnesy są ustawione w jednej linii. Moment obrotowy występuje w jednym kierunku w jednym obszarze (kiedy odciąganie przyciąganych magnesów od siebie i popychanie magnesów odpychających do siebie), a moment obrotowy jest w innym kierunku w innym obszarze (odciąganie odpychających magnesów od siebie i popychanie przyciągających magnesów ku sobie). Obszary te zmieniają się okresowo pomiędzy magnesami stojana wokół stojana.
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.