第三章 二維諧波和瞬態(tài)-1

1、第三章第三章 第第1節(jié)節(jié) 2-D交流和瞬態(tài)分析交流和瞬態(tài)分析 3.1-2 交流模擬是一種隨時(shí)間變化的模擬交流模擬是一種隨時(shí)間變化的模擬 假定勵(lì)磁為正弦波假定勵(lì)磁為正弦波 角角 (度度) 勵(lì)磁電壓勵(lì)磁電壓 (V) 電流密度電流密度 (A/m2) 3.1-3 可用兩個(gè)場分量來表示可用兩個(gè)場分量來表示 電相角為電相角為0場分量場分量 電相角為電相角為90場分量場分量 考慮一個(gè)導(dǎo)電桿考慮一個(gè)導(dǎo)電桿 在一個(gè)絞線線圈中在一個(gè)絞線線圈中 3.1-4 通量平行條件通量平行條件 通量垂直條件通量垂直條件 絞線圈絞線圈 二維軸對(duì)稱有限元模型二維軸對(duì)稱有限元模型 電流密度電流密度: 1E6 A/m2 頻率頻率: 1

2、00Hz 導(dǎo)電桿導(dǎo)電桿 3.1-5 二種求解結(jié)果二種求解結(jié)果: 實(shí)數(shù)解實(shí)數(shù)解: 線圈勵(lì)磁相位線圈勵(lì)磁相位0度度 虛數(shù)解：相位差虛數(shù)解：相位差90度度 實(shí)數(shù)解實(shí)數(shù)解虛數(shù)解虛數(shù)解 3.1-6 利用這兩種求解結(jié)果，任何時(shí)間處的場量都能用迭加的方法來生成利用這兩種求解結(jié)果，任何時(shí)間處的場量都能用迭加的方法來生成 執(zhí)行動(dòng)畫文件：執(zhí)行動(dòng)畫文件：acaz.avi觀察場動(dòng)畫觀察場動(dòng)畫 3.1-7 根據(jù)根據(jù)Faradays 定律，線圈中的時(shí)變電流會(huì)在導(dǎo)體中感生電流定律，線圈中的時(shí)變電流會(huì)在導(dǎo)體中感生電流 執(zhí)行動(dòng)畫文件執(zhí)行動(dòng)畫文件acjt.avi ，觀察電流動(dòng)畫，觀察電流動(dòng)畫 3.1-8 其他假定其他假定 模擬只

3、考慮感應(yīng)效應(yīng)模擬只考慮感應(yīng)效應(yīng) Faradays定律定律 在絞線圈中感生電流在絞線圈中感生電流 在大導(dǎo)體內(nèi)電流會(huì)重新分布在大導(dǎo)體內(nèi)電流會(huì)重新分布 不考慮射頻效應(yīng)不考慮射頻效應(yīng) 模擬是線性的模擬是線性的 幾何體不變幾何體不變 保持均勻性條件保持均勻性條件 如果用如果用BH曲線描述材料性質(zhì)，就可以模擬飽和狀態(tài)曲線描述材料性質(zhì)，就可以模擬飽和狀態(tài) 3.1-9 導(dǎo)電桿中最值得注意的電流效應(yīng)是感生電流的非均勻性導(dǎo)電桿中最值得注意的電流效應(yīng)是感生電流的非均勻性 桿中心桿中心 桿外半徑桿外半徑 (m) 3.1-10 集膚效應(yīng)是由集膚效應(yīng)是由Amps 定律和定律和Faradays定律耦合而產(chǎn)生定律耦合而產(chǎn)生

4、無源、半平面導(dǎo)體電場每隔如下厚度衰減無源、半平面導(dǎo)體電場每隔如下厚度衰減1/ e： = ( f) -1/2 (m) 式中式中 = 磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 = r 0 = 電導(dǎo)率電導(dǎo)率= 1 / =電阻率電阻率 (Ohm-m) f = 頻率頻率(Hz) 3.1-11 導(dǎo)電桿取下列數(shù)據(jù)導(dǎo)電桿取下列數(shù)據(jù): = 100 0 0 = 1.2566E-6 (H/m) = 2E-7 (Ohm-m) f = 100 (Hz) 代入代入, =(3.1415)(100)(1.2566E-6)(.5E+7)(100) -1/2 =.0023 m =2.3 mm 與圖形相對(duì)應(yīng)，從外半徑（與圖形相對(duì)應(yīng)，從外半徑（7.7mm）向內(nèi)

5、向內(nèi)2.3mm，由于軸對(duì)稱形狀的影由于軸對(duì)稱形狀的影 響，電流響，電流衰減值大于表面電流值的衰減值大于表面電流值的1/e (2.71) 。 3.1-12 模擬交流狀態(tài)，有三種基本物理考慮模擬交流狀態(tài)，有三種基本物理考慮 (1) 模擬施加到模擬施加到線圈線圈/導(dǎo)電桿上的功率的方法導(dǎo)電桿上的功率的方法 施加電流邊界條件施加電流邊界條件 已知電流值已知電流值 致動(dòng)器致動(dòng)器 感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱 施加電壓邊界條件施加電壓邊界條件 不知道電流值不知道電流值 電機(jī)電機(jī) 施加了任意載荷的非理想變壓器施加了任意載荷的非理想變壓器 3.1-13 (2) 導(dǎo)電體類型導(dǎo)電體類型 絞線型導(dǎo)體絞線型導(dǎo)體: 導(dǎo)體是否細(xì)到足以

6、忽略渦流效應(yīng)的影響導(dǎo)體是否細(xì)到足以忽略渦流效應(yīng)的影響? （渦流效應(yīng)（渦流效應(yīng) 以非均勻的方式重新分布電流）以非均勻的方式重新分布電流） 典型應(yīng)用典型應(yīng)用: 變壓器繞組變壓器繞組 電機(jī)繞組電機(jī)繞組 致動(dòng)器致動(dòng)器繞組繞組 3.1-14 塊導(dǎo)體塊導(dǎo)體: 導(dǎo)體大到足以允許渦流的產(chǎn)生。導(dǎo)體大到足以允許渦流的產(chǎn)生。 場量和電流的峰值在一個(gè)或多個(gè)面上會(huì)重新分布場量和電流的峰值在一個(gè)或多個(gè)面上會(huì)重新分布 典型應(yīng)用典型應(yīng)用: 變壓器中的大導(dǎo)體變壓器中的大導(dǎo)體 鼠籠電機(jī)導(dǎo)電桿鼠籠電機(jī)導(dǎo)電桿 感應(yīng)加熱感應(yīng)加熱 3.1-15 BSUM (T) MX 電流密度幅值電流密度幅值 (A/m2) MX 導(dǎo)電桿導(dǎo)電桿 在絞線圈

7、內(nèi)的圓柱形導(dǎo)電桿上能觀察到渦流效應(yīng)在絞線圈內(nèi)的圓柱形導(dǎo)電桿上能觀察到渦流效應(yīng) 3.1-16 (3) 終端條件終端條件 終端短路條件終端短路條件: 導(dǎo)體間是否在端部連接以允許電流在導(dǎo)體之間流過導(dǎo)體間是否在端部連接以允許電流在導(dǎo)體之間流過 ? 三維導(dǎo)體終端連接三維導(dǎo)體終端連接 二維模型二維模型 3.1-17 端部短路條件端部短路條件不用任何對(duì)稱條件，只模擬導(dǎo)體一部分不用任何對(duì)稱條件，只模擬導(dǎo)體一部分: 三維導(dǎo)體終端連接三維導(dǎo)體終端連接 部分導(dǎo)體不建模部分導(dǎo)體不建模 二維模型二維模型 3.1-18 端部開路條件端部開路條件: 導(dǎo)體端部是否分開以至于電流不能在導(dǎo)體之間流過導(dǎo)體端部是否分開以至于電流不能

8、在導(dǎo)體之間流過? 三維導(dǎo)體在終端開路三維導(dǎo)體在終端開路 二維模型二維模型 3.1-19 材料性質(zhì)材料性質(zhì): 要模擬渦流，需另外提供的材料性質(zhì)是電阻率要模擬渦流，需另外提供的材料性質(zhì)是電阻率( RSVX) 單位：歐姆單位：歐姆-米米 某些單元類型選項(xiàng)要求定義電阻率，可參考單元選項(xiàng)的幫助文檔某些單元類型選項(xiàng)要求定義電阻率，可參考單元選項(xiàng)的幫助文檔 RSVX可以是的溫度的函數(shù)可以是的溫度的函數(shù) 3.1-20 如何模擬疊片鐵芯如何模擬疊片鐵芯 ? 疊片允許使用可導(dǎo)磁的材料，但無損于鐵芯中渦流的發(fā)展。疊片允許使用可導(dǎo)磁的材料，但無損于鐵芯中渦流的發(fā)展。 可是，可是， BH數(shù)據(jù)和磁導(dǎo)率是頻率、疊片材料和疊

9、片厚度的函數(shù)。數(shù)據(jù)和磁導(dǎo)率是頻率、疊片材料和疊片厚度的函數(shù)。 通常，如果存在空氣隙，就可不需要考慮迭層系數(shù)。如果需要考慮的話通常，如果存在空氣隙，就可不需要考慮迭層系數(shù)。如果需要考慮的話 ，迭層系數(shù)效應(yīng)包含在磁導(dǎo)率數(shù)值內(nèi)。，迭層系數(shù)效應(yīng)包含在磁導(dǎo)率數(shù)值內(nèi)。 3.1-21 迭片平行于磁通迭片平行于磁通: eff = S (r - 1 ) + 1 式中式中 r = 迭片磁導(dǎo)率迭片磁導(dǎo)率 S = Wi/(Wi+Wa) Wi = 一個(gè)迭片厚度一個(gè)迭片厚度 Wa = 迭片之間非導(dǎo)磁材料厚度迭片之間非導(dǎo)磁材料厚度 疊片疊片 磁通方向磁通方向 3.1-22 迭片垂直于磁通迭片垂直于磁通: eff = r /

10、 r - S (r - 1 ) 式中式中 r = 迭片磁導(dǎo)率迭片磁導(dǎo)率 S = Wi/(Wi+Wa) Wi = 單個(gè)迭片厚度單個(gè)迭片厚度 Wa = 迭片之間非導(dǎo)磁材料厚度迭片之間非導(dǎo)磁材料厚度 磁通方向磁通方向 疊片疊片 3.1-23 問題描述問題描述 平面平面 導(dǎo)體為電流供電導(dǎo)體為電流供電 導(dǎo)體為塊導(dǎo)體導(dǎo)體為塊導(dǎo)體 導(dǎo)體和空氣都在磁導(dǎo)率無限導(dǎo)體和空氣都在磁導(dǎo)率無限 大的槽內(nèi)大的槽內(nèi) 分析順序分析順序 建模建模 加邊界條件加邊界條件 執(zhí)行模擬執(zhí)行模擬 后處理后處理 磁力線磁力線 功率損失功率損失 導(dǎo)體導(dǎo)體 空氣空氣 鐵鐵 3.1-24 性質(zhì)性質(zhì) 導(dǎo)體導(dǎo)體: r = 1 = 17.1 -mm 空

11、氣空氣: r = 1 槽材料槽材料: 完全導(dǎo)磁材料完全導(dǎo)磁材料 勵(lì)磁勵(lì)磁 1 安培安培(峰值峰值)交流電流交流電流 初始初始相位為相位為0度度 空氣空氣 鐵鐵 導(dǎo)體導(dǎo)體 3.1-25 因?yàn)殡娏骷釉谡麄€(gè)導(dǎo)體截面上，要求因?yàn)殡娏骷釉谡麄€(gè)導(dǎo)體截面上，要求VOLT 自由自由 度耦合度耦合 建立兩種單元類型建立兩種單元類型 空氣為空氣為1號(hào)單元類型號(hào)單元類型 導(dǎo)體為導(dǎo)體為2號(hào)單元類型，具有號(hào)單元類型，具有VOLT 自由度自由度 Preprocelement typeadd/edit/delete 導(dǎo)體為導(dǎo)體為2號(hào)單元類型號(hào)單元類型 平面平面 選擇選擇 OK 3.1-26 建立空氣材料建立空氣材料(MUR

12、X =1) 性質(zhì)（性質(zhì)（1號(hào)材料）號(hào)材料） Preprocmaterial propsisotropic (用用Apply 來選擇來選擇) 建立導(dǎo)體材料建立導(dǎo)體材料(MURX =1 and RSVX=17.1E-9) 性質(zhì)（性質(zhì)（2號(hào)材料）號(hào)材料） Preprocmaterial propsisotropic 選擇選擇 OK 3.1-27 為建模輸入?yún)?shù)為建模輸入?yún)?shù) A = 6.45 mm B = 8.55 mm C = 8.45 mm D = 18.85 mm E = 8.95 mm 用二者之一用二者之一 1) 窗口命令窗口命令 2) Utilityparameterscalar 輸入?yún)?shù)

13、后選擇輸入?yún)?shù)后選擇 Accept 3.1-28 選擇選擇 Apply 建立導(dǎo)體上半部份建立導(dǎo)體上半部份 建立導(dǎo)體下半部份建立導(dǎo)體下半部份 Preproc createrectangleby dimensions 把上下導(dǎo)體連成一個(gè)平面把上下導(dǎo)體連成一個(gè)平面 Preprocoperateaddareas Pick All 3.1-29 建空氣間隙建空氣間隙 利用利用glue 操作連接兩個(gè)平面操作連接兩個(gè)平面 Preprocoperateglueareas 選擇選擇 Pick All 選擇選擇 OK 3.1-30 空氣區(qū)域?qū)傩缘娜笔≈禐榭諝鈪^(qū)域?qū)傩缘娜笔≈禐?號(hào)材料和號(hào)材料和1號(hào)單元號(hào)單元 給導(dǎo)

14、體賦屬性給導(dǎo)體賦屬性 Preproc-Attributes-definepicked areas (選擇導(dǎo)體選擇導(dǎo)體) 選擇選擇 OK 3.1-31 生成網(wǎng)格生成網(wǎng)格 Preprocmesh-areas-free mesh 選擇選擇Pick All 打開材料號(hào)顯示打開材料號(hào)顯示 3.1-32 模擬端部條件需要耦合電壓（模擬端部條件需要耦合電壓（VOLT）自由度自由度 選擇導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)選擇導(dǎo)體節(jié)點(diǎn) 3.1-33 進(jìn)行耦合進(jìn)行耦合 Preproccoupling/ceqncouple DOFs 耦合顯示符號(hào)耦合顯示符號(hào) 主節(jié)點(diǎn)主節(jié)點(diǎn) 選擇選擇 OK 3.1-34 空氣隙上部加通量平行條件空氣隙上部加通

15、量平行條件 Preprocloadsapplyboundaryflux parlon lines 3.1-35 利用利用.001系數(shù)來縮放模型，使其單位制從毫米變化到米系數(shù)來縮放模型，使其單位制從毫米變化到米 選擇整個(gè)模型選擇整個(gè)模型 Preprocoperatescaleareas 選擇選擇 OK 3.1-36 給導(dǎo)體加峰值電流（安培）給導(dǎo)體加峰值電流（安培） Preprocloadsapply-electric-excitationon keypoints 選取導(dǎo)體的任一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)選取導(dǎo)體的任一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) 給該點(diǎn)加上給該點(diǎn)加上1安培峰值電流安培峰值電流 選擇諧波分析類型選擇諧波分析類型 Sol

16、utionnew analysis (選擇選擇Harmonic) 3.1-37 設(shè)置分析的交變頻率設(shè)置分析的交變頻率 Solutiontime/frequencfreq & substeps 終止頻率：允許模擬終止頻率：允許模擬 多個(gè)頻率多個(gè)頻率 多個(gè)頻率模擬時(shí)，確保相同頻率激勵(lì)多個(gè)頻率模擬時(shí)，確保相同頻率激勵(lì) 確定（模擬）中間頻率分段數(shù)確定（模擬）中間頻率分段數(shù) 3.1-38 進(jìn)行模擬進(jìn)行模擬 Utilityselecteverything Solutioncurrent LS 選擇選擇 OK 3.1-39 后處理可處理兩個(gè)解后處理可處理兩個(gè)解 檢察外加電流時(shí)的同相場檢察外加電流時(shí)的同相場

17、(實(shí)數(shù)解實(shí)數(shù)解 ) Postprocby load step 選擇選擇 OK 3.1-40 電流分布電流分布 選擇導(dǎo)體選擇導(dǎo)體 Postprocelec&mag calccurrent 磁力線圖示磁力線圖示 Postprocplot results 2D flux lines 3.1-41 利單元表數(shù)據(jù)利單元表數(shù)據(jù)JT （實(shí)數(shù)解）看電流等值圖實(shí)數(shù)解）看電流等值圖 Postprocplot resultselem table 3.1-42 檢察與外加電流相差檢察與外加電流相差90度相位的場量（虛數(shù)解）度相位的場量（虛數(shù)解） Postprocby load step 選擇選擇 OK 3.1-43

18、磁力線圖示磁力線圖示 Postprocplot results 2D flux lines 電流分布電流分布 選擇導(dǎo)體選擇導(dǎo)體 Postprocelec&mag calccurrent 3.1-44 Postprocplot resultselem table (虛數(shù)解虛數(shù)解) 選擇選擇 OK 3.1-45 計(jì)算導(dǎo)體中的功率損失計(jì)算導(dǎo)體中的功率損失 Postprocelec&mag calcpower loss 功率損失為單位導(dǎo)體長度功率損失為單位導(dǎo)體長度 結(jié)果以參數(shù)方式貯存，可用命令結(jié)果以參數(shù)方式貯存，可用命令 Utilityparameterscalar來觀察來觀察 3.1-46 圖示功率

19、損失圖示功率損失 Postprocplot resultselem table (PLOSSD) 選擇選擇 OK 3.1-47 例題描述例題描述 軸對(duì)稱軸對(duì)稱 加載電壓加載電壓 絞線型線圈絞線型線圈 屏蔽極是一個(gè)圓環(huán)屏蔽極是一個(gè)圓環(huán) 分析順序分析順序 建模建模 加邊界條件和載荷加邊界條件和載荷 進(jìn)行模擬進(jìn)行模擬 后處理后處理 時(shí)間平均力時(shí)間平均力 屏蔽極功率損失屏蔽極功率損失 線圈阻抗線圈阻抗 Z = V / I = Re + jRi 3.1-48 Units: m 材料性質(zhì)材料性質(zhì): 線圈線圈: 銅銅 直流電阻直流電阻: 12 400 匝匝, 32 線徑線徑 = 17.1 -mm 銅環(huán)銅環(huán):

20、 r = 1 = 17.1 -mm 空氣空氣: r = 1 定子和銜鐵定子和銜鐵: 鐵素體鐵素體 r = 1000 1 -m 勵(lì)磁勵(lì)磁: 24 V RMS AC 模型模型: 軸對(duì)稱軸對(duì)稱 3.1-49 物理區(qū)域描述物理區(qū)域描述 屏蔽極屏蔽極 圓環(huán)是連續(xù)的圓環(huán)是連續(xù)的 截面電流不為零截面電流不為零. 線圈線圈 線圈由小于線圈由小于32線徑導(dǎo)線組成，細(xì)絞線忽線徑導(dǎo)線組成，細(xì)絞線忽 略集膚效應(yīng)略集膚效應(yīng). 鐵芯區(qū)鐵芯區(qū) (銜鐵和定子銜鐵和定子) 導(dǎo)磁導(dǎo)磁 電阻太大而不計(jì)渦流電阻太大而不計(jì)渦流. 3.1-50 利用利用acsolen.mac宏建模宏建模 未圖示空氣單元未圖示空氣單元 線圈屬性線圈屬性

21、單元類型單元類型: 設(shè)置設(shè)置2號(hào)單元號(hào)單元(Plane53) 線圈要求電壓供電線圈要求電壓供電 實(shí)常數(shù)設(shè)置實(shí)常數(shù)設(shè)置 設(shè)置設(shè)置 4 要求相應(yīng)于直流電阻要求相應(yīng)于直流電阻12歐姆的線歐姆的線 圈圈 400 匝匝 3.1-51 屏蔽環(huán)屬性屏蔽環(huán)屬性 連續(xù)圓環(huán)：短路狀態(tài)連續(xù)圓環(huán)：短路狀態(tài) 單元類型單元類型: 1號(hào)單元號(hào)單元(Plane53) 材料材料 設(shè)置設(shè)置 4 電阻率電阻率 RSVX 定子（非導(dǎo)體）定子（非導(dǎo)體） 單元類型單元類型: 1號(hào)單元號(hào)單元 (Plane 53) 材料號(hào)材料號(hào) 2 銜鐵（非導(dǎo)體）銜鐵（非導(dǎo)體） 單元類型單元類型: 1號(hào)單元號(hào)單元 (Plane 53) 材料號(hào)材料號(hào)3 Sh

22、ading ring 3.1-52 為了確定自由度，可查詢?yōu)榱舜_定自由度，可查詢Help UtilityHelpT of Canalysis guideElectromagneticHarmonic 3.1-53 確定線圈單元類型選項(xiàng)確定線圈單元類型選項(xiàng) Preprocelement typeadd/edit/dele 選擇選擇 OK 選擇選擇 Options 3.1-54 空氣空氣 定子定子 銜鐵銜鐵 線圈線圈 屏蔽圓環(huán)屏蔽圓環(huán) 證實(shí)材料性質(zhì)證實(shí)材料性質(zhì) 3.1-55 建立電阻為建立電阻為12歐姆、歐姆、400匝的軸對(duì)匝的軸對(duì) 稱線圈的實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)稱線圈的實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù) 實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)要求實(shí)常數(shù)數(shù)據(jù)要

23、求: 線圈模型橫截面線圈模型橫截面(Ac) 單位單位: m2 線圈匝數(shù)（線圈匝數(shù)（400） 填充系數(shù)填充系數(shù) (CF) CF = Aw / Ac Aw = 銅線總截面積（不包括絕銅線總截面積（不包括絕 緣層）緣層） 單位單位: m2 3.1-56 將面積輸入?yún)?shù)將面積輸入?yún)?shù)ACOND Utilityparametersget scalar 選擇選擇 OK 求得線圈的截面積求得線圈的截面積 選擇線圈平面選擇線圈平面 計(jì)算線圈截面積計(jì)算線圈截面積 Preprocoperatecalc geom itemsof areasOK 3.1-57 輸入?yún)?shù)名輸入?yún)?shù)名 選擇選擇 OK 由由Utility

24、parametersscalar菜單菜單 證實(shí)參數(shù)證實(shí)參數(shù) 3.1-58 線圈填充系數(shù)必須由匝數(shù)、電阻率和面積組成，從而得線圈填充系數(shù)必須由匝數(shù)、電阻率和面積組成，從而得12歐姆的線圈直流電阻歐姆的線圈直流電阻 軸對(duì)稱矩形線圈填充系數(shù)軸對(duì)稱矩形線圈填充系數(shù) Cf 表達(dá)式為表達(dá)式為 式中式中 = .17241E-7 N = 400 Ac = ACOND 參數(shù)參數(shù) Xc = 線圈橫截面質(zhì)心徑向距離線圈橫截面質(zhì)心徑向距離 質(zhì)心徑向尺寸質(zhì)心徑向尺寸Xc可輸入可輸入XCOND參數(shù)參數(shù) 2XcN2 Ac Rcoil Cf = 3.1-59 Utilityparametersget scalar 選擇選擇

25、OK 選擇選擇 OK 輸入?yún)?shù)名輸入?yún)?shù)名 3.1-60 選擇選擇 Accept 線圈填充系數(shù)線圈填充系數(shù)CF由由 Utilityparameters菜單計(jì)算菜單計(jì)算 許多致動(dòng)器設(shè)計(jì)都在同一窗口并聯(lián)多個(gè)線圈，如果只對(duì)一個(gè)線圈進(jìn)行模擬許多致動(dòng)器設(shè)計(jì)都在同一窗口并聯(lián)多個(gè)線圈，如果只對(duì)一個(gè)線圈進(jìn)行模擬 ，則只要求建立這一個(gè)線圈的模型，這導(dǎo)致填充系數(shù)看起來很低，則只要求建立這一個(gè)線圈的模型，這導(dǎo)致填充系數(shù)看起來很低 3.1-61 假設(shè)線徑和匝數(shù)已選定（線圈電阻未知）假設(shè)線徑和匝數(shù)已選定（線圈電阻未知） 查找本線規(guī)的總截面積查找本線規(guī)的總截面積 線徑線徑32， Aw = .0324 mm2 Cf = 銅

26、的總截面積銅的總截面積/線圈截面積線圈截面積 Cf = 400 (.0324) (1E-6) / 6.6E-5 = .196 3.1-62 為線圈建立為線圈建立4號(hào)實(shí)常數(shù)號(hào)實(shí)常數(shù) Preprocreal constants 選擇選擇 Add 選擇選擇 OK 3.1-63 輸入線圈實(shí)常數(shù)數(shù)值，輸入線圈實(shí)常數(shù)數(shù)值， 選擇選擇 OK 應(yīng)用下列菜單列出實(shí)常數(shù)應(yīng)用下列菜單列出實(shí)常數(shù) Utilitylistpropertiesall real constants 3.1-64 線圈區(qū)域需要對(duì)全部節(jié)點(diǎn)的線圈區(qū)域需要對(duì)全部節(jié)點(diǎn)的CURR自由度值相同（由于電流守恒自由度值相同（由于電流守恒 ，流進(jìn)線圈的電流必須

27、等于流出的電流值），流進(jìn)線圈的電流必須等于流出的電流值） 線圈區(qū)域耦合節(jié)點(diǎn)線圈區(qū)域耦合節(jié)點(diǎn) 選擇線圈區(qū)域全部節(jié)點(diǎn)選擇線圈區(qū)域全部節(jié)點(diǎn) Preproccouplingcouple DOF Pick All 選擇選擇 OK 必須是一個(gè)新的必須是一個(gè)新的 設(shè)置參數(shù)號(hào)設(shè)置參數(shù)號(hào) 3.1-65 利用利用APDL 可以獲得當(dāng)前的最大耦合設(shè)置號(hào)可以獲得當(dāng)前的最大耦合設(shè)置號(hào) Utilityparametersget scalar data 輸入?yún)?shù)名輸入?yún)?shù)名 選擇選擇 OK 輸入的耦合組號(hào)應(yīng)輸入的耦合組號(hào)應(yīng) 是是CP_MX+1 選擇選擇 OK 3.1-66 加上電壓勵(lì)磁加上電壓勵(lì)磁 Preprocloads

28、apply-voltage drop- on areas 選擇線圈區(qū)域（面積）選擇線圈區(qū)域（面積） 選擇選擇OK 峰值電壓峰值電壓 3.1-67 沿模型邊緣加通量平行邊界條件沿模型邊緣加通量平行邊界條件 Preprocapplyboundary-flux parl- on lines 選擇模型邊緣上的全部線選擇模型邊緣上的全部線 銜鐵組件施加力標(biāo)志銜鐵組件施加力標(biāo)志 Preprocapplyflagcomp. force 選擇選擇 OK 3.1-68 選擇分析類型，進(jìn)行模擬選擇分析類型，進(jìn)行模擬 Solunew analysis 選取諧波分析選取諧波分析 設(shè)置激勵(lì)頻率（設(shè)置激勵(lì)頻率（60 Hz

29、） Solu time/frequencfreq & substps 選擇選擇 OK 開始求解開始求解 Solusolve current ls 選擇選擇 OK 3.1-69 AC模擬實(shí)際上可得兩組結(jié)果數(shù)據(jù)模擬實(shí)際上可得兩組結(jié)果數(shù)據(jù) 節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)同相的場量結(jié)果（實(shí)數(shù)解）節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)同相的場量結(jié)果（實(shí)數(shù)解） 節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)相差節(jié)點(diǎn)和單元的與激勵(lì)相差90度相位的場量結(jié)果（虛數(shù)解）度相位的場量結(jié)果（虛數(shù)解） 讀入虛數(shù)解讀入虛數(shù)解 Postprocby load step. 選擇選擇 OK 3.1-70 得到虛數(shù)解磁力線得到虛數(shù)解磁力線 （虛數(shù)部分場量為缺省條件虛數(shù)部分場量為缺省條件)

30、 Postprocplot results2D flux lines 在氣隙和銅環(huán)在氣隙和銅環(huán) 附近的附近的BSUM ( 總磁通密度總磁通密度) 3.1-71 實(shí)數(shù)部分磁力線實(shí)數(shù)部分磁力線 加載實(shí)數(shù)解結(jié)果加載實(shí)數(shù)解結(jié)果. Postprocby load step 選擇選擇 OK 3.1-72 在銅環(huán)和氣在銅環(huán)和氣 隙區(qū)附近的隙區(qū)附近的 BSUM 3.1-73 獲取時(shí)間平均銜鐵磁力獲取時(shí)間平均銜鐵磁力 Postprocelec&mag calccomp. force 選擇選擇 OK 頻率頻率(Hz) 由虛功法計(jì)算的力由虛功法計(jì)算的力Maxwell應(yīng)力張量法計(jì)算的力應(yīng)力張量法計(jì)算的力 3.1-74 確定屏蔽極銅環(huán)功率損失確定屏蔽極銅環(huán)功率損失 選擇銅環(huán)單元（材料號(hào)選擇銅環(huán)單元（材料號(hào)5） Postprocelec&mag calcspower loss 圖示環(huán)內(nèi)功率損失圖示環(huán)內(nèi)功率損失 Postprocplot resultselem table 3.1-75 利用單元表利用單元表ERES 選項(xiàng)，可觀察到線圈直流電阻，該值貯存于序列號(hào)選項(xiàng)，可觀察到線圈直流電阻，該值貯存于序列號(hào)8內(nèi)內(nèi) （見（見PLANE53單元的幫助文檔）單元的幫助文檔） 選擇線圈區(qū)域（選