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）

lenovol

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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先贴一下分析完毕后的效果：

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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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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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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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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：

love`ff

你那个 MagNetTutorials.pdf哪里找的可以给我一份么？

finite

楼主讲的真详细，出本详细教程就好了。

lenovol

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。

lenovol

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。

lenovol

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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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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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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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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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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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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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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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：

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,其效果如下：

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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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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）。