基于A(yíng)NSYS8.0的永磁直線(xiàn)電機(jī)的有限元分析及計(jì)算

本文共50頁(yè)，19000余字；
內(nèi)容完整詳細(xì)，含有多處過(guò)程示意圖，電流相位變化曲線(xiàn)，磁力線(xiàn)圖，矢量圖，實(shí)體模型等，是篇好論文！


摘 要
永磁直線(xiàn)電機(jī)是一種具有很高定位精度的新型電機(jī)。不同與其他勵(lì)磁的直線(xiàn)電機(jī)，它采用永磁體作為勵(lì)磁源。研究其磁場(chǎng)分布及力特性具有重要意義。相對(duì)于傳統(tǒng)的解析法，有限元數(shù)值分析可以縮短電機(jī)的設(shè)計(jì)周期及減少設(shè)計(jì)成本，可對(duì)直線(xiàn)電機(jī)的磁場(chǎng)及力得出精確的分析。ANSYS8.0是一種在工程中廣泛使用的有限元分析軟件，采用該軟件中的電磁場(chǎng)分析功能對(duì)永磁直線(xiàn)電機(jī)的磁場(chǎng)進(jìn)行有限元的分析和計(jì)算，并在此分析的基礎(chǔ)上對(duì)永磁直線(xiàn)電機(jī)的力場(chǎng)做進(jìn)一步的計(jì)算和分析，對(duì)永磁直線(xiàn)電機(jī)的設(shè)計(jì)具有重要的工程意義。
通過(guò)電磁場(chǎng)的有限元數(shù)值分析方法，利用通用有限元分析軟件ANSYS8.0建立平板型單邊永磁直線(xiàn)電機(jī)的有限元模型，分析其2維靜態(tài)磁場(chǎng)，得到初步的分析結(jié)果，并在這個(gè)分析的基礎(chǔ)上對(duì)永磁直線(xiàn)電機(jī)的力場(chǎng)進(jìn)行了進(jìn)一步的分析，計(jì)算直線(xiàn)電機(jī)的推力和法向力，結(jié)合永磁直線(xiàn)電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)，研究了永磁直線(xiàn)電機(jī)推力及法向力和電流變化的相互關(guān)系，對(duì)今后永磁直線(xiàn)電機(jī)的設(shè)計(jì)和研究具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞
永磁直線(xiàn)電機(jī),有限元,NSYS,電磁場(chǎng),推力,法向力
Finite Element Analysis and Calcultation of a Permanent Magnet Linear Motor Based on ANSYS8.0

Student: Chen Shen Advisor: Peiqiong Yu

Department of Electric Engineering
College of Information Engineering
Zhejiang University of Technology

Abstract
The permanent magnet linear motor is a kind of new electrical engineering that has the very high fixed position accuracy.The differents between the permanent linear motor and the type of non-permanent is that it adopts thepermanent be the source of dlux Opposite in traditional resolution method,Finite element analysis can shorten the design period of the electrical engineering and reduce to the design cost,it also can get the analysis of a precision tu the magnetic field and fotce of the linear motor the ansys8.0 is a finitr element analvtical software.
目 錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
致謝 iii
目錄 iv
表列 x
圖列 xii
第一章 緒論 1
1.1 直線(xiàn)電機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用 1
1.2 直線(xiàn)電機(jī)的分類(lèi) 3
1.3 直線(xiàn)電機(jī)的工作原理 4
1.4 有限元分析及相關(guān)軟件的介紹 5
1.4.1有限元分析簡(jiǎn)介 7
1.4.2通用有限元軟件ANSYS8.0 7
1.5 課題的主要意義和論文的主要工作 7
1.5.1課題的主要意義 7
1.5.2論文的主要工作 8
第二章 ANSYS 8.0及其在電磁場(chǎng)有限元計(jì)算中的應(yīng)用 9
2.1 電磁場(chǎng)的有限單元法 9
2.1.1 基本方程 9
2.1.2 位函數(shù)及邊界條件 9
2.1.3 有限元法的求解 11
2.2 電磁力計(jì)算方法 12
2.2.1 虛功法 12
2.2.2 MAXWELL張量法 12
2.3 ANSYS有限元建模 14
2.4 網(wǎng)格的劃分和單元的選定 17
2.4.1網(wǎng)格的劃分 17
2.4.2單元的選定 17
2.5 邊界條件的加載 18
第3章 永磁直線(xiàn)電機(jī)的電磁場(chǎng)有限元仿真分析……………………………………………………………………………………. 20
3.1 永磁直線(xiàn)電機(jī)的磁場(chǎng)分析方法概述 20
3.2 永磁直線(xiàn)電機(jī)的磁場(chǎng)有限元仿真模型 20
3.2.1永磁直線(xiàn)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 20
3.2.2永磁直線(xiàn)電機(jī)磁場(chǎng)有限元模型的建立 21
3.3 永磁直線(xiàn)電機(jī)的磁場(chǎng)分析……………………………………………………………………………………. ……………………………… 23
3.3.1永磁直線(xiàn)電機(jī)邊端效應(yīng) 23
　　 3.3.2永磁直線(xiàn)電機(jī)齒槽效應(yīng) 24
3.3.3永磁直線(xiàn)電機(jī)磁場(chǎng)變化 24
第4章 永磁直線(xiàn)電機(jī)的力場(chǎng)特性的有限元仿真分析……………………………………………………………………… 25
4.1 永磁直線(xiàn)電機(jī)的矢量控制 25
4.2 推力和法向力與電流的大小的分析 27
4.2.1推力和法向力與電流的大小關(guān)系 27
4.2.2 推力系數(shù) 28
4.3 推力與法向力與電機(jī)電流相位的分析 28.
4.3.1推力與法向力電流相位關(guān)系 28
4.4 推力與法向力的波動(dòng)問(wèn)題 28
4.4.1永磁電機(jī)空載時(shí)的輸出力 .29
4.4.2永磁電機(jī)額定電流下的輸出力 31
第五章　結(jié)論與展望 34
參考文獻(xiàn) 35
附錄 ANSYS8.0使用說(shuō)明 36