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1、MotorSolve 使用指导 海基科技 目录 1 MotorSolve 界面错误 未定义书签 模板中的参数错误 未定义书签 命令栏错误 未定义书签 设计栏错误 未定义书签 总体设计错误 未定义书签 转子设计错误 未定义书签 定子设计错误 未定义书签 绕组设计错误 未定义书签 结果栏错误 未定义书签 Cogging torque 齿槽转矩错误 未定义书签 Transient analysis 瞬态分析错误 未定义书签 PWM analysis pwm 分析错误 未定义书签 D Q analysis D Q 分析错误 未定义书签 Lumped parameters 集总参数错误 未定义书签 Ai
2、r gap flux 气隙磁通错误 未定义书签 Instantaneous field 瞬时场图显示错误 未定义书签 Time averaged field 平均场图显示错误 未定义书签 Field line chart 场图直线采样错误 未定义书签 Field arc chart 场图圆弧采样错误 未定义书签 材料 错误 未定义书签 材料属性显示错误 未定义书签 材料定义窗口错误 未定义书签 显示区域错误 未定义书签 模型显示错误 未定义书签 场图显示错误 未定义书签 曲线显示错误 未定义书签 总结对比错误 未定义书签 形成报告错误 未定义书签 2 内置横向永磁体直流无刷电机设计错误 未定义
3、书签 总体设计错误 未定义书签 转子设计错误 未定义书签 定子设计错误 未定义书签 绕组设计错误 未定义书签 齿槽转矩计算错误 未定义书签 Ld Lq 计算错误 未定义书签 1 MotorSolve 界面 主要包括电机管理面板 参数输入面板以及显示窗口 电机管理面板主要包括命令栏 设计栏 结果栏以及材料栏 模板中的参数 定子和转子模板都是采用参数化 以方便用户灵活的使用 这样就产生了许多额外的参数来描述 模型的几何尺寸 例如 定子模板中就有外直径 内直径 槽深以及铁轭深四个参数 然而我们 只要其中三个参数就可以描述定子尺寸 改变三个参数中的任何一个 第四个参数就会相应得做 出变化 另外 如果所
4、有的参数都被赋值 法则是最近做出更改的参数具有优先权 有时候当参数发生变化时 会出现错误提示框 表示不能收敛或者违反了规则 转子直径的变化会影响定子内径的变化 反之也一样 这是为了保持一定的气隙高度 改变电机的外直径将会放大或者缩小整个电机 命令栏 包括新建一个工程 打开 保存 另存 退出以及帮助等 设计栏 设计栏包括总体设计 转子设计 定子设计以及线圈绕接方式设计四大部分 1 3 1 总体设计 设置电机主要参数 电机定子和转子的类型等 名称 电机相数 电机极数 电机槽数 电机外直径 气隙高度 叠片长度 stack length 电机纵向长度 转子类型 定子类型 单位设置 显示平滑设置 1 3
5、 2 转子设计 转子共包括11 种类型 下面对其进行详细介绍 1 面置径向冲磁永磁体 Surface mounted with radial magnets 主要包括以下几个参数 core 核心参数 指定转子铁心的高度 diameters 直径 指定转子的内径和外径 fillets 切片 magnet tip radius 永磁体外表面角的圆半径 使尖角圆弧化 general 大体参数 Skew 斜槽 skew angle 斜槽角度 number of magnets per pole每极下磁铁个数 temperature温 度 rotor material转子材料 magnet materi
6、al永磁体材料 magnet 永磁体参数 magnet angle 永磁体圆弧的角度 Magnet gap angle 两块永磁体之间气隙的角度 magnet thickness 永磁体厚度 2 面置平行冲磁永磁体 Surface mounted with parallel magnets 主要包括以下几个参数 A core 核心参数 指定转子铁心的高度 B diameters 直径 指定转子的内径和外径 C fillets 切片 magnet tip radius 永磁体外表面角的圆半径 使尖角圆弧化 D general 大体参数 Skew 斜槽 skew angle 斜槽角度 number
7、 of magnets per pole每极下磁铁个数 temperature 温度 rotor material转子材料 magnet material永磁体材料 E magnet 永磁体参数 magnet angle 永磁体圆弧的角度 Magnet gap angle 两块永磁体之间气隙的角度 magnet thickness 永磁体厚度 magnet width 永磁体宽度 3 内置永磁体辐条式 Spoke with embedded magnets 主要包括以下参数 A core 核心参数 core bridge 核心桥宽 具体如下图 Mid core hub thickness核中心
8、厚度 Mid magnet hub thickness永磁体中心处核厚度 Slit depth 裂缝深度 Slit inset bottom裂缝底部深度 Slit inset top 裂缝顶部深度 Slit width 裂缝宽度 B diameters 直径 指定转子的内径和外径 C fillets 切片 Core inset radius 放置永磁体的槽外表面角的圆半径 使尖角圆弧化 D general 大体参数 Skew 斜槽 skew angle 斜槽角度 number of magnets per pole每极下磁铁个数 temperature 温度 rotor material转子材
9、料 magnet material永磁体材料 E magnet 永磁体参数 Magnet inner gap 永磁体与hub 的距离 Magnet outer gap 永磁体与core brige 之间的距离 magnet thickness 永磁体厚度 magnet width 永磁体宽度 4 非内置永磁体辐条式 Spoke with non embedded magnets 主要参数 A core 核心参数 core bridge 核心桥宽 Mid core hub thickness核中心厚度 Mid magnet hub thickness永磁体 中心处核厚度 Slit depth 裂
10、缝深度 Slit inset bottom裂缝底部深度 Slit inset top 裂缝顶部深度 Slit width 裂缝宽度 B diameters 直径 指定转子的内径和外径 C fillets 切片 Core tip radius 放置永磁体的槽外表面角的圆半径 使尖角圆弧化 D general 大体参数 Skew 斜槽 skew angle 斜槽角度 number of magnets per pole每极下磁铁个数 temperature 温度 rotor material转子材料 magnet material永磁体材料 E magnet 永磁体参数 Magnet inset
11、永磁体与hub 的距离 magnet thickness 永磁体厚度 magnet width 永磁体宽度 5 非内置面置拱形永磁体式 Bread loaf with non embedded magnets 6 内置横向永磁体式 IPM with lateral magnets 7 内置曲形永磁体式 IPM with curved magnets 8 内置插入横向永磁体式 IPM with inset lateral magnets 9 内置倒角栅栏永磁体式 IPM with angled barrier 10 内置 V 型栅栏永磁体式 IPM with V shaped barrier 1
12、1 内置可变方向永磁体式 IPM with variable orientation magnets 1 3 3 定子设计 根据定子槽形 定子包括9 种类型 下面对其进行详细说明 square 方槽 主要参数如下 A Diameters 直径参数 back iron depth后部铁轭深度 inner diameter内径 outer diameter外径 B Fillets 切片 Bottom shaft radius槽底轴半径 Tooth tang radius 齿顶点半径 Top shaft radius 槽底部角半径 圆弧化 C general 大体参数 Skew 斜槽 skew an
13、gle 斜槽角度 number of magnets per pole每极下磁铁个数 temperature 温度 rotor material转子材料 coil material 线圈材料 D 定子齿参数 Bifurcation radius 齿上分槽半径 Shank length 齿骨长度 Slot area 槽面积 Slot depth 槽深 Tooth gap angle 两齿之间的角度 Tooth gap width两齿之间距离 Tooth tang angle 槽底与齿靴斜面夹角 Tooth tang depth齿靴高度 Tooth width齿宽 2 round 圆槽 3 Par
14、allel Tooth 平行定子齿 4 General Square 普通方槽 顶窄底宽 与方槽相反 5 General Round 普通圆槽 6 Parallel Square 平行方槽 7 Parallel Round 平行圆槽 8 Parallel 平行槽 9 Slotless 无槽 1 3 4 绕组设计 所谓 绕组 是指一些按一定的规律连接起来的线圈的总和 绕组通电后 与转子磁钢所产生 的磁场相互作用 产生力或转矩驱使转子带动外负载一起转动 其大小和方向可由左手定则确 定 从而决定了电动机的运动过程 转子磁钢转动后 其磁力线反过来又切割定子绕组 在定 子绕组中产生感应电动势 反过来又影
15、响电动机内电动势的平衡关系 可见通电绕组和磁场之间 的相互作用 是电动机内部机电能量转换的主要媒介 绕组的具体结构和连接方式对机电能量转 换过程 感应电动势 电路参数和电磁转矩等基本问题有重要的作用 在直流无刷电机中 绕组又分为单层绕组和双层绕组 每个槽内放置一个绕组边时 称为单层绕 组 每个槽内放置两个绕组边时 且分为上 下层时 称为双层绕组 双层绕组一般都采用短距 绕组 其节距 y 在左右 以使其 5 次和 7 次谐波的影响同时削减到比较小 这样既改善了电动 机的电磁性能 又可节省材料 因为绕组的端部接线缩短了 主要参数如下 general 大体设计参数 A Layout method绕接
16、方法 分为自动和手动两种方法 B End winding resistance 每相绕组端部电阻 单位欧姆 C End winding inductance每相绕组端部电感 单位亨特 D Number of parallel paths并联支路数 E Wire size method 电磁线尺寸设置方法 指定电磁线面积的计算方法 每相绕组winding 由 W 个线圈 coil 串并联组成 每个线圈由放置在不同的两个槽里面的导体端部连接生成 每个槽里有 N 匝导体 conductor 每个导体由M 条电磁线strand 并绕而成 Fill factor 槽满率 指定不包含绝缘的导体截面积相对于不含衬垫的槽的面积 Strand area 电磁线截面积 Strand diameter电磁线直径 AWG number 美国标准线规 SWG number 英制标准线规 MWG number the Metric Wire Gauge Rectangular 矩形电磁线 Number of strands in hand 并绕线数 即形成一个导体的电磁线并绕根数 Layout Automatic
