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[原创] 班门弄斧之Infolytica教程三:手表用永磁步进电机分析(3D瞬态带运动)

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发表于 2012-10-9 14:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
模型如下,将从建模-分配材料属性-设置激励-划分网格-加载边界-求解-后处理,一步步的讲解,适合初学软件的练手,原教程见


《MagNetTutorials.pdf》中第11个例子,我的工作只是把过程汉化一遍,由于工作原因,此贴可能到写完持续时间会较长。


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 楼主| 发表于 2012-10-11 10:36 | 显示全部楼层
先贴一下分析完毕后的效果:






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 楼主| 发表于 2012-10-11 10:47 | 显示全部楼层
一、创建一个新模型
1、打开一个新模型
1)、在你的桌面上,双击MagNet快捷方式打开MagNet,MagNet的主界面将显示。
2)、如果你的MagNet已经打开,点击菜单中的New打开一个新模型。
2、对新建模型命名
1)、在菜单栏File里单击Save As;
2)、在Save As对话框里,输入PM Stepper Motor做为文件名
3)、选择保存路径
4)、单击Save As
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 楼主| 发表于 2012-10-11 10:54 | 显示全部楼层
二、设置工作环境(默认单位)
1、在Tools菜单,单击Set Units
2、在Length中,选择Millimeters,即选择默认长度为毫米。
3、单击Ok
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 楼主| 发表于 2012-10-11 10:57 | 显示全部楼层
三、设置自动更新显示(方便你在绘图过程中更好的看到你所建的构建线)
1、在View菜单中,单击Update Automatically。
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 楼主| 发表于 2012-10-11 11:07 | 显示全部楼层
四、创建模型
1、转子
1)单击Tools菜单,单击Keyboard Input Bar,即打开键盘输入;
2)单击Draw菜单,单击Circle(center,Radius);
3)在键盘输入栏里输入以下座标:
0,0,回车—圆心座标
0.75,0,回车,一个半径为0.75的圆就画好了,如下图:

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[LV.5]常住居民I

发表于 2012-10-11 18:13 | 显示全部楼层
你那个 MagNetTutorials.pdf哪里找的可以给我一份么?
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[LV.8]以坛为家I

发表于 2012-10-11 18:59 | 显示全部楼层
楼主讲的真详细,出本详细教程就好了。
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 楼主| 发表于 2012-10-12 09:19 | 显示全部楼层
love`ff 发表于 2012-10-11 18:13
你那个 MagNetTutorials.pdf哪里找的可以给我一份么?

在这个贴子的后面我把这个MagNetTutorials.pdf会共享。
你搜搜,可能之前就有人共享过这份资料了。
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 楼主| 发表于 2012-10-12 09:20 | 显示全部楼层
finite 发表于 2012-10-11 18:59
楼主讲的真详细,出本详细教程就好了。

谢谢,MagNetTutorials.pdf里面讲的很详细的,英文的。
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 楼主| 发表于 2012-10-12 10:11 | 显示全部楼层
接上
4) 0,0,回车—圆心座标
0.1,0,回车,另一个半径为0.71的圆就画好了

5)单击Draw菜单,单击Line;
6)在键盘输入栏里输入以下座标:
-0.02,0.05  回车—起点座标
-0.02,0.13  回车—中间点座标
0.02,0.13   回车—中间点座标
0.02,0.05  回车—终点座标
按键盘上的ESC,退出绘线模式。

此时的MagNet中界面显示如下:


怎么将上图中间的转轴部分修改为下图中的效果呢?

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 楼主| 发表于 2012-10-12 14:34 | 显示全部楼层
9)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Edges(选择构造线)
10)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
11)在Draw菜单中,单击Segment Edges(剪刀)
12)按住键盘上的Ctrl键,单击如下几条直线。


13)按键盘上的Delete键,即可删除,如下图效果。

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 楼主| 发表于 2012-10-12 14:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 lenovol 于 2012-10-12 14:41 编辑

生成转子部件
1)在View菜单中,单击Update Automatically。
2)在Edit菜单中,单击Select Construction Slice Surfaces。
3)点击你所绘区域的内部,如下图所示:



4)在Model菜单中,单击Make Component in a Line,然后输入以下内容:




删除构造线:

辅助生成转子部件的构造线已经没用了,我们可以删除它。
1)在Edit菜单中,单击Select Construction Slice Edges。
2)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
3)按键盘上的Delete键,即可删除,如下图效果。

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 楼主| 发表于 2012-10-12 14:44 | 显示全部楼层
设置初始位置转子的磁化方向
1)从Object页面,选择Rotor部件
2)点击鼠标右键,单击Properties(属性)
3)选择Parameters(参数)标签。
4)往下拉,找到MaterialDirection参数
5)在Expression栏,输入[cos(67%deg),sin(67%deg),0],然后按键盘上的TAB键。
6)单击OK。
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 楼主| 发表于 2012-10-12 14:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 lenovol 于 2012-10-12 15:00 编辑

2、绘制定子模型

1)在Draw菜单中,单击Arc(Center,Start,End)。
2)在键盘输入栏中,输入以下座标来绘制弧1和2.
弧1
0,-0.035   回车—圆心座标
0,-1.135   回车—弧的起点座标
0,1.065    回车—弧的终点座标

弧2
0,0.035    回车—圆心座标
0,1.135    回车—弧的起点座标
0,-1.065   回车—弧的终点座标

3)在Draw菜单,单击Line
4)在键盘输入栏,输入以下座标来绘制线1、线2、线3、线4

线1

0.01,1.265   回车—线的起点
9,1.265      回车—线的中间点
9,-4.435     回车—线的中间点
-9,-4.435    回车—线的中间点
-9,1.335     回车—线的中间点
-0.01,1.335  回车—线的终点

按键盘上的ESC,退出线1绘制

线2

0.01,-1.335  回车—线的起点
6,-1.335     回车—线的中间点
6,-3.035     回车—线的中间点
-6,-3.035    回车—线的中间点
-6,-1.265    回车—线的中间点
-0.01,-1.265 回车—线的终点

按键盘上的ESC,退出线2绘制

线3

0.01,-1.335   回车—线的起点
0.01,1.265    回车—线的终点
按键盘上的ESC,退出线3绘制


线4

-0.01,-1.265   回车—线的起点
-0.01,1.335   回车—线的终点
按键盘上的ESC,退出线4绘制

5)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Edges(选择构造线)
6)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
7)在Draw菜单中,单击Segment Edges(剪刀)
8)删除不必用的内部线,删除后的效果如下图:




生成定子部件
1)在View菜单中,单击Update Automatically
2)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Surfaces
3)点击你所绘的转子构造线内部区域
4)在Model菜单,单击Make Component in a Line,并且输入以下内容:



5)单击OK。

删除构造线:

辅助生成转子部件的构造线已经没用了,我们可以删除它。
1)在Edit菜单中,单击Select Construction Slice Edges。
2)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
3)按键盘上的Delete键,即可删除,如下图效果。

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 楼主| 发表于 2012-10-12 15:02 | 显示全部楼层
移动工作面
移动工作面是为了绘制线圈部件

1)在Object页面,选择Stator,Face#10。
2)在Draw菜单,单击Move Construction Slice
3)在Move Construction Slice对话框,选择To The Currently Selected Surface。
4)单击OK。
5)在Draw菜单,单击Move Construction Slice
6)在Move Construction Slice对话框,选择Alone a line并在Distance处输入0.5。
7)单击OK。
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 楼主| 发表于 2012-10-12 15:13 | 显示全部楼层
绘制线圈部件
1)在View菜单中,单击Wireframe Model
2)在View菜单中,单击Preset Views,然后单击Positive X Axis。
3)在Draw菜单中,单击Arc(Center,Start,End)。
4) 在键盘输入栏中,输入以下座标来绘制弧1和弧2

弧1
0,-3.735    回车-圆心座标
0,-4.635    回车—弧的起点座标
0,-2.835    回车—弧的终点座标

弧2
0,-3.735    回车—圆心座标
0,-5.435    回车—弧的起点座标
0,-2.035    回车—弧的终点座标

5)在Draw菜单,单击Line
6)在Draw菜单,单击Snap Modes,然后单击Endpoint(端点捕捉)
7)使用鼠标,连接弧2的两个端点
按键盘上的ESC,退出线的绘制

8)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Edges(选择构造线)
9)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
10)在Draw菜单中,单击Segment Edges(剪刀)
11)删除不必用的内部线,删除后的效果如下图:



生成线圈部件
1)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Surfaces。
2)选择所绘制几何模型的内部,如下图所示


3)在Model菜单,单击Make Component in a Line,然后输入以下内容



4)单击OK。


删除构造线:

辅助生成转子部件的构造线已经没用了,我们可以删除它。
1)在Edit菜单中,单击Select Construction Slice Edges。
2)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
3)按键盘上的Delete键,即可删除。

重设回工作面位置
1)在Object页面,选择Rotor,Face#1(Start Face)
2)在Draw菜单,单击Move Construction Slice
3)在Move Construction Slice对话框,选中To The Currently Selected Surface
4)单击OK。
5)在View菜单,单击Update Automatically
6)在View菜单,单击Solid Model
如下图所示实体将显示:

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 楼主| 发表于 2012-10-12 15:22 | 显示全部楼层
绘制空气包
1)在View菜单中,单击Preset Views,然后单击Positive Z Axis
2)在Draw菜单中,单击Line
3)在键盘输入栏中,输入以下内容绘制直线:
-12,4  回车—起点座标
12,4   回车—中间点座标
12,-8  回车—中间点座标
-12,-8 回车—中间点座标
-12,4  回车—终点座标

按键盘上的ESC,退出线的绘制

生成空气体

1)在Edit菜单,单击Select Construction Slice Surfaces.
2)选择所绘空气构造线内区域
3)在Model菜单,单击Make Component in a Line,输入以下内容。




4)单击OK.

删除构造线:

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2)按键盘上的快捷键,Ctrl+A,可以选中所有的构造线。
3)按键盘上的Delete键,即可删除,其效果如下:

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 楼主| 发表于 2012-10-12 15:25 | 显示全部楼层
生成线圈
1)在Object页面,单击Coil component前的(+)号
2)按住CTRL键不放,选择Coil component的Face#4和Face#6
3)松开Ctrl键,在Model菜单里,单击Make Multi-Terminal coil
创建了Coil#1,列于Object页面。其效果如下:


4)从Object页面,选择Coil#1
5)鼠标右键选择Properties(属性)
6)然后进行如下设置:
Type,选择Stranded(铰线圈)
No.of Turns(匝数),输入10000
Waveform,取消掉Use a simple AC/DC source前的勾
Source,选择CurrentDriven(电流源驱动)
7)选择Waveform标签
8)在Waveform页,进行如下设置:
Type,选择Piecewise linear
输入如下值
   Time(s)     Value
1   0            0
2   1e-6        0.0006
3   0.004       0.0006
4   0.004001    0
5   0.01        0

9)点击OK。

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 楼主| 发表于 2012-10-12 15:28 | 显示全部楼层
定义运动部件
此步我们将设置带有负载的运动部件,运动部件在电磁力作用下的启动过程。

1)从Object页面,选择Rotor
2)在Model菜单,单击Make motion Component
Motion#1被创建,列于Object页,并且Motion Component对话框呈现
3)选择Parameters标签
4)往下拉找到FrictionViscousCoefficient 参数项
5)在对应的Expression栏,输入3.3e-10,然后按键盘上的TAB键。
这项定义的是轴承摩擦



6)单击OK,运动部件设置完毕(有负载的旋转运动)。

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