求两极电机定子绕组所感应的静磁场。假设电机很长,末端效果可以忽略不计,你可以使用2d模型。几何结构由三个区域组成:
两个铁磁件:定子和转子,由变压器钢制成
定子和转子之间的气隙
承载直流电流的电枢铜线圈
空气和铜的磁导率都接近真空的磁导率,μ=μ0.定子和转子的磁导率为μ= 5000μ0.的电流密度J除了线圈,其他地方都是0,线圈是10 A/m2.
这个问题的几何形状决定了磁矢的位势一个对称的y的反对称x设在。因此,您可以将域限制为x≥0,y≥0,默认边界条件
在x-轴和边界条件一个= 0y设在。因为电机外部的磁场可以忽略不计,所以可以使用边界条件一个等于0。
首先,在PDE Modeler应用程序中创建几何图形。这个电机的几何图形是五个圆和两个矩形的并集。要绘制几何图形,在MATLAB中输入以下命令®命令窗口:
pdecirc (0, 0, 1,“C1”) pdecirc (0, 0, 0.8,C2的) pdecirc (0, 0, 0.6,“C3”) pdecirc (0, 0, 0.5,“C4”) pdecirc (0, 0, 0.4,“C5”pderect([-0.2 0.2 0.2 0.9],R1的) pderect([-0.1 0.1 0.2 0.9],R2的) pderect([0 1 0 1],“于SQ1”)
通过与正方形相交将几何图形化到第一象限。要做到这一点,请进入(C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + R1 + R2) *于SQ1
在设置公式字段。
从PDE Modeler应用程序中,通过选择导出几何描述矩阵、集合公式和名称空间矩阵到MATLAB工作空间导出几何描述,设置公式,标签…从画菜单。
在MATLAB命令窗口中,使用decsg
函数将导出的几何图形分解成最小的区域。该命令创建一个AnalyticGeometry
对象d1
.画出几何d1
.
[d1, bt1] = decsg (gd、科幻、ns);pdegplot (d1,“EdgeLabels”,“上”,“FaceLabels”,“上”)
删除不必要的边使用csgdel
函数。指定要删除的边作为边id向量。绘制结果几何图形。
[d2,bt2] = csgdel(d1,bt1,[1 3 8 25 7 2 12 26 30 33 4 9 34 10 31]);pdegplot (d2,“EdgeLabels”,“上”,“FaceLabels”,“上”)
创建一个电磁模型用于静磁分析。
emagmodel = createpde (“电磁”,“静磁”);
在模型中包含几何图形。
geometryFromEdges (emagmodel d2);
请在SI单位制中指定真空渗透率值。
emagmodel。VacuumPermeability = 1.2566370614 e-6;
指定气隙和铜线圈的相对磁导率,对应于几何图形的面3和面4。
electromagneticProperties (emagmodel“RelativePermeability”, 1...“脸”[3, 4]);
指定定子和转子的相对磁导率,对应于几何图形的面1和面2。
electromagneticProperties (emagmodel“RelativePermeability”, 5000,...“脸”[1, 2]);
指定线圈中的电流密度。
electromagneticSource (emagmodel“CurrentDensity”10“脸”4);
对所有边界施加零磁势条件,除了沿x设在。沿着x-axis保留默认的边界条件。
electromagneticBC (emagmodel“磁势”,0,...“边缘”,[16 9 10 11 12 13 14 15]);
生成网格。
generateMesh (emagmodel);
求解模型并绘制磁势图。使用轮廓
参数显示等势线。
R =解决(emagmodel);图pdeplot (emagmodel,“XYData”, R。磁势,“轮廓”,“上”)标题“磁势”
将磁场数据添加到图中。使用FaceAlpha
参数,使磁振图更清晰可见。
图pdeplot (emagmodel,“XYData”, R。磁势,...“FlowData”(R.MagneticField.Hx...R.MagneticField.Hy),...“轮廓”,“上”,...“FaceAlpha”0.5)标题“磁势和磁场”