电机仿真实例第二部分详细步骤与结果分析

finish
/clear
/uis,msgpop,3
/prep7
csys,0 !0笛卡儿坐标系
btol,1e-10 !布尔运算公差
*afun,deg !为角度函数指定单位

multipro,'start',6 !生成一个简单的有多行提示的对话框
*cset, 1, 3,d1, 'Outer Diameter of Stator(mm)',950 !定子外直径
*cset, 4, 6,d2, 'Inner Diameter of Stator(mm)',520 !定子内直径
!*cset, 7, 9,gap, 'Gap between Stator and Rotor(mm)',0 !气隙高度
*cset,10,12,nslots,'Slot Number of Stator',48 !定子槽数
!*cset,13,15,nslotr,'Slot Number of Rotor', 0 !转子槽数
!*cset,16,18,d4, 'Diameter of Rotor Axis(mm)', 0 !转子轴直径
multipro,'end'
r1=d1/2/1000 ! 定子外半径,转化为国际单位制
r2=d2/2/1000 ! 定子内半径,转化为国际单位制
!gap=gap/1000 ! 定转子间气隙高度,转化为国际单位制
!r3=r2-gap ! 转子外半径,转化为国际单位制
!r4=d4/2/1000 ! 转子轴半径,转化为国际单位制

!delta=gap/1e5 !一个用于确定选择区域的极小量

!multipro,'start',3
!*cset, 1, 3,nhole, 'Hole Number of Rotor', 20 !转子轴向孔的数目
!*cset, 4, 6,dhole, 'Main Diameter of Holes', 395 !转子轴向孔圆心处的直径
!*cset, 7, 9,dh, 'Hole Diameter',20 !转子轴向孔本身的直径
!multipro,'end'

!rhole=dhole/2/1000 ! 转子轴向孔圆心处的半径,转化为国际单位制
!rh=dh/2/1000 ! 转子轴向孔半径,转化为国际单位制
!
!定义定子槽尺寸参数
!(如果采用与前面一样的方式,这些数据也可以由菜单界面输入)
!
ss_h=72/1000 !槽高,转化为国际单位制(下同)
ss_w=17/1000 !槽宽
ss_ci=2/1000 !绕组层间绝缘厚度
ss_turn=48/2 !定子每个绕组导线根数
ss_cln=2 !并绕导线根数
ss_clw=5.6/1000 !导线宽度
ss_clh=2/1000 !导线高度
ss_cli=0.5/1000 !导线间漆膜厚度
ss_cll=600/1000 !绕组长度(定子铁芯长度)
ss_ch=(ss_clh+ss_cli)*(ss_turn/ss_cln) !每个绕组高度30
ss_cw=(ss_clw+ss_cli)*ss_cln !每个绕组宽度12.2
!
!定义转子槽尺寸参数
!sr_h1=7/1000 !小缝高度
!sr_w1=2/1000 !小缝宽度
!sr_h2=14/1000 !中缝高度
!sr_w2=7/1000 !中缝宽度
!sr_h3=30/1000 !槽高
!sr_w31=17/1000 !槽顶宽
!sr_w32=12/1000 !槽底宽
!sr_cll=690/1000 !导条轴向长度(直线段长度)
!
!!!!!sr_ci=4.8/2/1000 !槽绝缘厚度
!
!
!计算定子线圈参数,用于单元实常数定义
care1=ss_ch*ss_cw !绕组横截面积
turn1=ss_turn/ss_cln !绕组匝数(注意,要除以并绕根数!)
leng1=ss_cll !绕组轴向长度
fill1=(ss_clw*ss_clh)*ss_turn/care1 !绕组填充系数
!
!计算转子导条参数,用于单元实常数定义
!hh=sr_h3-2*sr_ci !梯形导条高度
!ww1=sr_w31-2*sr_ci !梯形导条上底宽
!ww2=sr_w32-2*sr_ci !梯形导条下底宽
!care2=(ww1+ww2)*hh/2 !梯形导条横截面积
!leng2=sr_cll !导条轴向长度
!
!定义单元类型
ET,1,SHELL63

R,1,0.02

MP,EY,1,0.98e10
MP,EX,1,0.49e11
MP,GXY,1,0.49e9
MP,PRXY,1,0.3
MP,DENS,1,8800

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!建立几何模型
!
!(建立几何模型时,充分考虑了如下因素:
!
! 1 快捷(尽量采用简单的(虽然这样稍微增加了编程工作量)
! 2 便于划分网格(尤其是定子与转子间的气隙处,无论结构形式如何,
! 本程序都可映射生成沿径向均匀分布的层数任意的网格而不影响
! 气隙附近的网格密度分布)
!
!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!cyl4,,,r4 !第一个圆形面(转子轴)
!cyl4,,,r4,,r3 !第二个圆环面(转子铁芯)
cyl4,,,r2,,r1 !第三个圆环面(定子铁芯)
!
! 说明: 由于考虑到电机外壳的漏磁很小,无需建立电机外壳外面的空气单元,
! 也无需建立远场吸收单元来考虑电机外壳漏磁
!
! 建立定子几何模型
!
xo=sqrt(r2**2-(ss_w/2)**2)
wpave,xo !转移坐标原点由0，0到xo，0
blc4,,-ss_w/2,ss_h,ss_w
blc4,ss_h-ss_ci,ss_w/2,-ss_ch,-ss_w
blc4,ss_h-ss_ch-ss_ci*2,ss_w/2,-ss_ch,-ss_w
blc4,ss_h,ss_cw/2,-(ss_ch*2+ss_ci*2),-ss_cw
asel,s,loc,x,r2,r2+ss_h
csys,1
lsel,s,loc,x,r1-delta,r1+delta
asll,a
lsel,all
aovlap,all
asel,s,loc,x,xo,r2
adele,all,,,1
asel,s,loc,x,r2,r2+ss_h
lsla
lsel,r,loc,x,r2-delta,r2+delta
lcomb,all !连接相邻的线为一条线
lsel,s,loc,x,r1-delta,r1+delta
asll
lsla
lsel,r,loc,x,r2-delta,r2+delta
lcomb,all
allsel
asel,s,loc,x,r2,r2+ss_h
!
!(下面这种常用的方式运行时间较长,约几分钟)
!
!agen,nslots,all,,,,360/nslots
!lsel,s,loc,x,r1-delta,r1+delta
!asll,a
!aovlap,all
!
!(改用如下方式,虽然程序较长,但运行时间只有几秒!转子建模与此相同)
!这种方法将面看作实体来考虑，解决了点线面之间旋转后的连接关系（猜想）
!这里有3个实体分别是槽面、圆环面和最后生成的定子冲片
cm,aa1,area !根据所选实体生成一个元件
agen,2,all
cmsel,u,aa1
aadd,all !将多个体相加生成一个单一体
agen,nslots,all,,,,360/nslots
cm,aa2,area
lsel,s,loc,x,r1-delta,r1+delta
asll
cm,aa3,area
cmsel,a,aa2
allsel,below,area !below选择直接相关的实体而默认的all选择指定实体
asba,aa3,aa2 !从一个面中减去另一个面的剩余部分生成新面
cm,aa3,area
cmsel,s,aa1
agen,nslots,all,,,,360/nslots
cmsel,a,aa3
allsel,below,area
nummrg,kp

ADELE,1,62,1,1
ADELE,64,625,1,1

ALLSEL
NUMMRG,KP
NUMCMP,ALL

ALLSEL
NUMMRG,KP
NUMCMP,ALL

ASEL,S,,,ALL
AATT,1

ALLSEL,ALL
SMRTSIZE,4
AMESH,ALL

ALLSEL
FINISH
/SOL
ALLSEL
ANTYPE,2
MSAVE,0
MODOPT,LANB,100
EQSLV,SPAR
MXPAND,100,,,0
LUMPM,0
PSTRES,0
MODOPT,LANB,100,0,0,,OFF

/STATUS,SOLU
SOLVE