1引言

Motor-CAD作為專業(yè)的電機設計軟件，集成了磁路法、熱路法、熱網(wǎng)絡法、有限元分析法，可在電機概念設計階段高效精確地對電機進行電磁和熱性能設計計算，軟件包括：電磁（Emag）、熱（Therm）和虛擬實驗室（Lab）、機械（Mechanical）四個模塊，可在幾分鐘內(nèi)精確計算電磁和熱特性。輸出結果豐富，直觀，易于掌握。

發(fā)電機的基本工作原理是基于電磁感應定律和電磁力定律，用導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，產(chǎn)生電磁功率，最終達到能量轉(zhuǎn)換的目的。

常見有水輪機、汽輪機、柴油機以及其他動力機械驅(qū)動的發(fā)電機，將水流、氣流、燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能。

按照勵磁方式的不同，常用的發(fā)電機類型有永磁發(fā)電機、電勵磁發(fā)電機，在Motor-CAD軟件中支持這兩種形式的發(fā)電機仿真。

?

圖1 Motor-CAD軟件支持電機類型

2模型建立

本案例采用的電機是樣機庫SYNC電勵磁發(fā)電機，研究其電磁性能。電磁Emag計算，電機類型：電勵磁同步電機。

?

圖2 選擇電磁計算模塊

發(fā)電機結構如下，圖3~5分別是該發(fā)電機的徑向參數(shù)、軸向參數(shù)以及3D視圖。

?

圖3 電機徑向參數(shù)



圖4 電機軸向參數(shù)

通過點選圖5左側(cè)欄的各項部件，檢查模型參數(shù)的輸入。

圖5 3D視圖

3繞組設置

SYNC 電勵磁發(fā)電機有兩項繞組分別需要定義設置，電樞繞組與勵磁繞組。

（1）電樞繞組



圖6 電樞繞組

（2）勵磁繞組



圖7 勵磁繞組

4材料數(shù)據(jù)

選擇“數(shù)據(jù)輸入”下的“材料” 選項，在軟件自帶材料庫中選擇定、轉(zhuǎn)子及繞組的材料，各項的主要材料特性將自動顯示在右側(cè)的各項屬性中。

圖8 各部件材料數(shù)據(jù)

5求解條件及驅(qū)動設置

模型準備完畢，圖9、圖10為發(fā)電機求解及負載驅(qū)動的具體設置。

圖9 發(fā)電機求解設置

圖10 發(fā)電機負載設置

6計算結果查看

計算完成后即可查看電磁結果數(shù)據(jù)。

圖11 計算結果數(shù)據(jù)

圖12 磁密云圖

圖13 端電壓

圖14 反向電動勢

圖15 電流波形

圖16 轉(zhuǎn)矩波形

圖17 轉(zhuǎn)矩諧波

圖18 反電勢諧波




審核編輯：劉清