基于ANSOFT的径向永磁联轴器电磁分析

maxthonzwq

基于ANSOFT的永磁联轴器电磁分析

具体参数（参数参考文献：论文《径向型永磁联轴器传动转矩的数值计算》和论文《A Three-Dimensional Model for Computing the Torque of Radial Couplings 》）：

外转子外径：100mm

外转子内径：80mm

材料属性为10号电工钢材料，ANSOFT中为steel_1010

外转子内表面永磁体厚度：30mm
材料属性为钕铁硼35，ANSOFT中为NdFe35

内转子外表面永磁体厚度：20mm
材料属性为钕铁硼35，ANSOFT中为NdFe35

气隙长度：10mm

材料属性为空气

内转子外径：20mm

材料属性为10号电工钢材料，ANSOFT中为steel_1010

分析背景为空气

图-2 模型网格剖分

图-3 转子旋转45度时磁力线分布

图-4 转子旋转45度时矢量磁位分布及方向

图-5 转子旋转45度时磁密云图分布

以下分析结果是基于动态分析法，让转子按照一定步长的角度旋转，动态地计算其旋转过程中受到的力和转矩变化。分析过程是让转子从0°到180°变化，步长为3°。

maxthonzwq

图-1 永磁联轴器模型

以下分析结果是基于动态分析法，让转子按照一定步长的角度旋转，动态地计算其旋转过程中受到的力和转矩变化。分析过程是让转子从0°到180°变化，步长为3°。

图-6 转子旋转角度（横轴）变化时转子所受转矩的大小变化趋势

可将图形放大后观察图形上所取的20个参考点的转矩值，可以看出在45°和135°时转矩最大，转矩总体变化呈现正弦变化趋势。与论文《径向型永磁联轴器传动转矩的数值计算》和论文论文《A Three-Dimensional Model for Computing the Torque of Radial Couplings 》结果一致。

图-7 转子旋转角度（横轴）变化时转子所受合力，X-轴分力和Y-轴分力大小随旋转角度的变化

转子旋转角度变化时转子所受转矩的大小详细数据表（注意红色部分）：

xuanzhuan [deg]
Torque1.Torque [NewtonMeter]

0.000000000000000
-0.001158790958418

3.000000000000000
-334.707984930920020

6.000000000000000
-655.724716295150980

9.000000000000000
-952.370570470858980

12.000000000000000
-1220.389573820320000

14.999999999999998
-1458.082140458160000

18.000000000000000
-1666.165403113250000

21.000000000000000
-1846.431525539280100

24.000000000000000
-2001.263967922300000

27.000000000000000
-2132.286416490169800

29.999999999999996
-2241.193782834830000

33.000000000000000
-2329.619742255049900

36.000000000000000
-2398.604380084740100

39.000000000000000
-2448.864364947390200

42.000000000000000
-2481.014381483149900

45.000000000000000
-2494.820176124880200
(转矩最大点)

48.000000000000000
-2490.544540818969800

51.000000000000000
-2468.095046014620000

54.000000000000000
-2426.330916013950200

57.000000000000000
-2364.810913917810000

59.999999999999993
-2282.626482377420000

63.000000000000000
-2178.051010284919800

66.000000000000000
-2049.589834733760200

69.000000000000000
-1895.581715215690100

72.000000000000000
-1713.579040858669900

75.000000000000000
-1501.866577431269900

78.000000000000000
-1258.321287074810000

81.000000000000000
-982.753717251753980

84.000000000000000
-676.678279842936940

87.000000000000000
-345.372636770372990

90.000000000000000
-0.097074422552732

93.000000000000000
345.311539749674980

96.000000000000000
676.294401287344950

99.000000000000000
982.638936899689950

102.000000000000000
1258.455522854249900

105.000000000000000
1501.685468962320100

108.000000000000000
1713.414519287900000

111.000000000000000
1895.506020676469900

114.000000000000000
2049.667883071149800

117.000000000000000
2177.864072176450000

119.999999999999990
2282.626117482810100

123.000000000000000
2364.905087972800200

126.000000000000000
2426.313757514540200

129.000000000000000
2468.006236170329900

132.000000000000000
2490.504437596870000

135.000000000000000
2494.945941036330200
(转矩最大点)

138.000000000000000
2480.967654025960200

141.000000000000000
2448.862878915109800

144.000000000000000
2398.648715246929900

147.000000000000000
2329.525527950339900

150.000000000000000
2241.217770631839800

153.000000000000000
2132.197766858800200

156.000000000000000
2001.231503255920000

159.000000000000000
1846.494066991899900

162.000000000000000
1666.031340432359900

165.000000000000000
1457.911560457560000

168.000000000000000
1220.527552281050000

171.000000000000000
952.377019712450990

174.000000000000000
655.742881950831020

177.000000000000000
334.589557332931970

180.000000000000000
0.038168480361463

maxthonzwq

从上表反映的数据来看，转子从0度到90度之间是受阻力转矩的（按照你所说的永磁体励磁方向，旋转方向的正方向为逆时针方向，0到90度之间转矩为负数，即所受转矩为阻力转矩），90度到180度之间是受正向转矩的，有利于转子旋转。从分析结果来看，最大阻力转矩出现在转子旋转到45度左右（上表红色部分），最大正向转矩出现在135度左右。与论文《径向型永磁联轴器传动转矩的数值计算》和论文论文《A Three-Dimensional Model for Computing the Torque of Radial Couplings 》结果一致。

综合图-6分析结果和数表分析结果结论是正确的，即内转子旋转45°时，转矩最大。

作者QQ：546847771

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2010-4-14 12:25 上传

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基于ANSOFT的永磁联轴器电磁分析

sculxq

谢谢 楼主!

cp2868830

谢谢分享。。。

ericsjtu

磁性联轴器，很好的啊

cp2868830

楼主能不能把操作过程说一下？作为新手只看到结果还是一头雾水。

feelwind

谢谢分享，不错

daicui0113

能不能麻烦把操作流程发上来，学习中。。。

bear19840625

从上表反映的数据来看，转子从0度到90度之间是受阻力转矩的（按照你所说的永磁体励磁方向，旋转方向的正方向 ...
maxthonzwq 发表于 2010-4-14 12:27

                               
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大哥，看了你做的参数化分析，很不错的资料！请问你是怎么将转子角度做到参数化的呢？请问你是不是用V10.0做的啊？我用V14.0好像没有转子角度参数化的功能啊？即使参数化转子角度了，Maxwell 3D模型没办法识别啊！！

您能否附上您的工程文件分享一下？谢谢！

cxj

谢谢分享。。。

jimzhangv5

同问，怎么做到转子角度做到参数化，有没有分析的详细过程啊

bear19840625

同问，怎么做到转子角度做到参数化，有没有分析的详细过程啊
jimzhangv5 发表于 2012-6-25 09:44

                               
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将转子rotate一个角度，并将这个角度设置成变量就可以了！

litingwuyi

楼主辛苦啦~~~~

fulldream

求求解的过程

zhuisuiwoxing

正需要这方面的资料，入门好难啊。。。

zhuisuiwoxing

可不可以给出过程啊，大牛。。。

zhuisui

同求求解的过程。。。

xingdian_521

感谢分享 学习学习