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1、1 JMAG案例實作案例實作 單相風扇馬達單相風扇馬達(2D/3D模型模型)修訂修訂(6) 勢流科技勢流科技 陳桂村陳桂村 2 目目錄錄 JMAG檔案格式與架構檔案格式與架構 JMAG CAE實施流程實施流程 JMAG操作練習的資源操作練習的資源 模型簡化模型簡化 建立新專案建立新專案 設定材料參數設定材料參數 建立實物件網格建立實物件網格 設定分析條件設定分析條件 建立氣隙網格建立氣隙網格 建立驅動電路建立驅動電路 設定分析計算的方法設定分析計算的方法 展示模擬結果展示模擬結果 3D模型網格模型網格(實體、實體、氣隙氣隙) 3 檔案格式檔案格式功用功用開啟方式開啟方式 .JSP專案開啟Fil
2、e = Open .SSV含模型幾何、材料性質、條件設定、網格在.JSP架構下， 以File = Input載入 以File = Export另存 .CCT含模型驅動電路 .JCF(1)含(.SSV) + (.CCT)的資料，但不含模型幾何 (2) 執行分析計算 .PLOT含所有分析結果資料File = Open JMAG的檔案格式的檔案格式 4 JMAG-CAE實施流程實施流程 5 JMAG操作練習的資源操作練習的資源 JMAG安裝後的內建Tutorial (近30例 Step-by-Step練習) C:Program FilesJMAG-Studio10.0Tutorial JMAG Ap
3、plication Catalog實例 (近90餘範例) JMAG使用者皆可藉專屬密碼、帳號，至JSOL原廠網站下載 JMAG Self-Learning System (SLS) 線上自學系統 JMAG使用者皆可藉專屬密碼、帳號，至JSOL原廠網站學習 JMAG 使用手冊 Pre/Post Solver 6 磁鐵磁鐵 磁框磁框 定子定子 矽鋼片矽鋼片 線圈線圈 20.6 mm 14 mm 47. 1 14 6 .20 轉換因數 7 局部模型簡化局部模型簡化 簡化的考量： 幾何週期 電氣週期 衍生條件： 週期性邊界(Periodic Boundary) 8 (3D 2D)模型簡化模型簡化 簡化
4、的限制： 線性材料 消除Z方向磁通變化 轉換因數 各組件積厚值不同時 調整氣隙磁通比例 參投影片(# 24) 9 建立新專案建立新專案(JMAG) 3D轉成轉成2D模型的轉換因數模型的轉換因數 建立新專案建立新專案 載入載入CAD檔檔 建立區塊建立區塊 10 建立新專案建立新專案 在JMAG開啟一新專案 File = New 設定如下： 1)分析模組：2D Transient Response Analysis 2)Unit: mm 3)Tolerance: 選內定值0.001 4)Location: 指定儲存路徑 D:JMAG&SPEED練習檔(2D) File Name: 輸入專案名稱(如
5、：EX_2D)，此名稱將在上述儲存路徑 下建立一個資料匣，以儲存專案進行過程所產生的檔案 D:JMAG&SPEED練習檔(2D)EX_2D 11 新專案設定對話框新專案設定對話框 12 JMAG前處理視窗環境前處理視窗環境 13 載入載入CAD檔檔 File = Import = Save Data 選取2D_JMAG.ssv ，然後按開啟 14 JMAG建模的幾何物件建模的幾何物件 Entity (2D實體) 建構幾何外形 Region (區塊) 進行下列設定 材料 分析條件 網格進行FEM分析 Solid (3D實體) Element (元素) Node (網點) 15 馬達幾何尺寸標示馬
6、達幾何尺寸標示 16 17 建立區塊建立區塊 區塊區塊(Region)的作用：的作用： (a)設定材料設定材料 (b)建構網格建構網格 18 建立區塊步驟建立區塊步驟(1) 依次按選Select Entity 和Select All 便捷鈕 = 所有線條呈紅色 View = Invert Colors 可轉換JMAG操作視窗之背景顏色 (黑、白交替) 19 建立區塊步驟建立區塊步驟(2) 按選Create Regions 便捷鈕 = 所有線條所圍之密閉區域生成呈綠色區塊 20 建立區塊步驟建立區塊步驟(3) View = Duplicate Region 於是各區塊呈現如下圖所示之顏色。 注意
7、： 粉紅色：粉紅色：該區塊含蓋有其它區塊 藍色：藍色：所有區塊不含蓋任何其它區塊 21 建立及設定材料參數建立及設定材料參數 建立材料參數建立材料參數 設定材料參數設定材料參數 22 建立建立材料參數材料參數 Conditions = Modify Materials 在Material List對話框中，設定下列材料： 磁鐵：參見投影片(# 23 29)數據 磁框：50H600 (Isotropic Magnetic Steel) 培林, 軸承套筒：省略 轉軸：省略 定子： 50H600 (Nippon Steel) (Isotropic Magnetic Steel sheet,等方性磁性
8、鋼片) 線圈：Coil 其電磁特性對馬達其電磁特性對馬達 輸出結果影響不顯著輸出結果影響不顯著 23 磁鐵材料數據磁鐵材料數據 橡膠磁石橡膠磁石 Br = 0.245 T Hc = 169000 A/m Relative Permeability = 1.15* 0169000 245. 0 15. 1 muy 7 104 ty)Permeabili(Air 0 muy 註註* 廠商提供廠商提供 24 磁鐵材料磁鐵材料 Material對話框: Name: Magnet Magnetizing Properties 參見投影片(# 25) Magnetization Direction 參見投
9、影片(# 26, 27) Type: Magnet Coercive Force A/m = 248430* 參考投影片(#4) 248430)(169000轉換因數 註註* 25 磁鐵磁化性質磁鐵磁化性質 Magnetizing Properties對話框: Type: Linear Material 在Recoil Relative Permeability群組區: Real: 1.15 OK 26 磁鐵磁化方向磁鐵磁化方向 接續投影片(# 24) Magnetization Direction 對話框: 選取Radial Pattern (Circular Direction) 27 磁
10、鐵磁化方向磁鐵磁化方向(1) Radial Pattern (Circular Direction)對話框: Number of Poles: 4 Starting Position theta deg = 45 28 磁鐵磁化方向磁鐵磁化方向(2) 本馬達磁鐵為4極，每極為滿節距(Full Pitch)，即每極佔90 Starting Position theta deg = 45的意義為磁極中心軸在極座標(, r) 45的方位 = 45 = 0 29 磁鐵的電性參數磁鐵的電性參數 按Electric Properties標籤鍵 在Type對話框 選Constant 檢選Use Materi
11、al Database 30 定子材料定子材料 Material對話框: Name: Stator Magnetizing Properties Detail 參見投影片(# 33) Type 31 定子磁化性質定子磁化性質 Magnetizing Properties對話框: Type: Nippon Steel(Material Database) 在Point Sequence群組區 Setting 在Material Database 對話框 Category: “Non-oriental” 選50H600項 OK 32 33 定子定子-薄層因數薄層因數 接續投影片(# 30) - D
12、etail項 定子 “薄層因數” Lamination Factor = 98% 定子積厚 矽鋼片各別厚度總和 (%)薄層因數 註註* 34 定子定子-電性參數電性參數 按Electric Properties標籤鍵 檢選Use Material Database 在In-Plane Direction群組區 選Constant 在Lamination Direction群組區 選Constant 35 磁框材料磁框材料 Material對話框: Name: Frame Magnetizing Properties Type Isotropic Magnetic Material 36 磁框磁
13、化性質磁框磁化性質 Magnetizing Properties對話框: Type: Nippon Steel(Material Database) 在Point Sequence群組區 Setting 在Material Database對話框 Category: “Non-oriental” 選50H600項 OK 37 38 線圈材料線圈材料 Material對話框: 1.Name: Coil-A1 2.Type 註註: 依相同步驟設定其他 線圈 (Coil-A2, Coil-B1, Coil-B2)材料。 39 線圈相關參數與條件線圈相關參數與條件 驅動電路 線圈元件 匝數匝數(tur
14、ns)：輸入各相、每一齒槽內的線圈數目 電阻電阻(ohm)：輸入各相總電阻值 Conditions = FEM Coil 繞組設定 定義各線圈電流方向 di Nd di d L A l R 40 完整的材料表完整的材料表 材料參數設定完成後，Material List如圖所示 材料(ID8 & ID9, Air_REGION)係建構空氣間隙及滑移氣隙網格時， 自動建立並列入材料表中 41 設定材料參數設定材料參數(1) Conditions = Modify Materials 在Material List對話框開啟狀態 = 點選Assignment群組區中的Region 按選Select Region 便捷鈕 = 點選第2項 - Magnet Magnet = 選如圖示的區塊，使該區塊周緣呈黃色 = 按Apply 註：註： 1. 區塊生成後，所有材料均(自動)暫設為第1項之材料性質 2. 此後，依上述步驟逐一完成其他各材料性質之設定 3. 每一材料賦予不同顏色以為區別 步驟步驟1 步驟步驟2 步驟步驟3 步驟步驟4 42 設定材料參數設定材料參數(2) 步驟步驟1 步驟步驟2 步驟步驟3 步驟步驟4 43 完成材料設定的模型完成材料設定的模型 44 建立各別區塊網格建立各別
