JMAG电机电磁仿真分析与实例解析电子书

序一

序二

前言

第1章 电磁场仿真基础

1.1 电磁场仿真的背景

1.2 电磁学基础

1.2.1 基本方程

1.2.2 电流与磁场的关系

1.2.3 磁铁与磁性材料

1.2.4 电磁感应与涡流

1.2.5 磁路

1.2.6 电磁力

1.3 电磁场仿真方法

1.3.1 磁路法

1.3.2 有限元法

1.4 构筑仿真模型的方法

1.4.1 模型的维度

1.4.2 叠片钢板的建模

1.4.3 线圈的建模

1.4.4 空气层

1.4.5 部分模型

1.5 结果检查方法

1.6 本章小结

第2章 低频电磁场仿真软件JMAG概述

2.1 软件功能介绍

2.1.1 JMAG-Express

2.1.2 JMAG-RT/RT Viewer

2.1.3 JMAG-Communicator

2.1.4 JMAG-Scheduler

2.1.5 JMAG-Explorer

2.1.6 JMAG-Designer

2.1.7 JMAG文档构造

2.2 软件界面简介

2.2.1 项目管理器

2.2.2 模型窗口

2.2.3 工具箱

2.3 软件仿真流程介绍

2.3.1 准备工作

2.3.2 创建仿真

2.3.3 运行仿真

2.3.4 后处理及结果评估

2.4 帮助与自学系统

2.4.1 帮助系统

2.4.2 自学系统

2.4.3 应用案例

2.4.4 网站资源

第3章 JMAG-Designer重要仿真设置详解

3.1 Study的种类

3.1.1 磁场仿真

3.1.2 电场仿真

3.1.3 热仿真

3.1.4 结构仿真

3.1.5 热应力仿真

3.1.6 变压器仿真

3.1.7 效率Map

3.2 网格

3.2.1 网格类型

3.2.2 无法使用滑移网格的模型

3.2.3 滑移网格无法直接使用时的对策方案

3.2.4 网格剖分方法

3.2.5 旋转周期网格

3.2.6 网格报错原因及对策

3.3 求解器

3.3.1 并行

3.3.2 求解器

3.3.3 线性求解器

3.3.4 非线性

3.4 本章小结

第4章 JMAG永磁同步电机仿真

4.1 创建几何模型

4.1.1 设置单位

4.1.2 打开[Geometry Editor]窗口

4.1.3 创建转子铁心

4.1.4 创建永磁体

4.1.5 创建定子铁心

4.1.6 创建线圈模型

4.1.7 导入几何模型至项目

4.2 新建Study

4.3 材料设置

4.3.1 设置转子铁心材料

4.3.2 设置定子铁心材料

4.3.3 设置永磁铁材料

4.3.4 设置线圈材料

4.3.5 确定材料设置

4.4 搭建电路

4.4.1 搭建一个电路

4.4.2 设置有限元线圈

4.4.3 设置电压表

4.4.4 确定电路设置

4.5 设置条件

4.5.1 显示[Conditions]

4.5.2 设置[Rotation Motion]条件

4.5.3 设置[Rotation Periodic Boundary]条件

4.5.4 设置[Torque（Nodal Force）]条件

4.5.5 设置[FEM Coil]条件

4.5.6 确定条件设置

4.5.7 设置study属性

4.6 生成网格

4.6.1 设置旋转网格

4.6.2 设置网格属性

4.6.3 生成网格

4.6.4 确定条件设置

4.7 分析计算

4.8 显示计算结果

4.8.1 显示磁密分布、等值线云图

4.8.2 显示转矩图

4.8.3 显示感应电压图形

4.8.4 径向气隙磁通密度显示

4.9 修改电路

4.9.1 复制一个Study

4.9.2 修改电路

4.9.3 设置电流源

4.9.4 确认电路设置

4.10 运行计算

4.11 显示计算结果

4.11.1 转矩结果图显示

4.11.2 磁密云图显示

4.11.3 磁通矢量云图

4.11.4 磁力线显示

第5章 永磁同步电机动态数学模型

5.1 PMSM的物理模型

5.2 三相静止坐标系的PMSM动态数学模型

5.2.1 定子电压方程

5.2.2 定子磁链方程

5.2.3 转矩方程

5.2.4 动力学方程

5.3 坐标变换

5.4 dq转子坐标系的PMSM动态数学模型

5.4.1 dq坐标系动态数学模型推导

5.4.2 PMSM等效电路图

5.4.3 电机矢量图

5.5 电机参数解释

第6章 永磁同步电机参数化建模及仿真分析

6.1 功能介绍

6.2 参数化的流程

6.3 参数化的类型和操作步骤

6.3.1 将仿真设定参数用作设计变量

6.3.2 将尺寸值用作设计变量

6.3.3 使用零件材料属性作为设计变量

6.3.4 将材料特性用作设计变量

6.4 参数化案例完整流程操作步骤

6.4.1 复制第4章中模型的Study

6.4.2 改变条件

6.4.3 将参数设置为变量

6.4.4 添加分析案例

6.4.5 运行参数分析

6.4.6 添加响应值

6.4.7 创建响应图

第7章 永磁同步电机优化分析

7.1 JMAG中永磁同步电机的优化分析流程

7.2 永磁同步电机优化分析的参数设置说明

7.2.1 确定输入参数和优化目标

7.2.2 模型几何约束创建

7.2.3 选择优化的输入参数和定义目标变量为响应值

7.2.4 设置设计变量值的范围和约束条件

7.2.5 优化目标函数的设置

7.2.6 初始代DOE产生方法选择

7.2.7 优化引擎选择和相关参数设置

7.2.8 输出文件位置设定

7.2.9 运行机器和方式设置

7.2.10 运行

7.2.11 输出结果和分析

7.3 永磁同步电机优化案例分析

7.3.1 将参数设置为变量

7.3.2 更新模型

7.3.3 复制模型

7.3.4 指定设计变量

7.3.5 注册响应值

7.3.6 设置约束条件

7.3.7 设定目标函数

7.3.8 设置优化引擎

7.3.9 运行优化分析

7.3.10 显示结果

7.4 JMAG与modeFRONTIER的联合优化仿真流程

7.4.1 modeFRONTIER简介

7.4.2 JMAG与modeFRONTIER联合仿真流程介绍

7.4.3 JMAG参数化模型介绍

7.4.4 modeFRONTIER界面简介

7.4.5 modeFRONTIER设定介绍

7.4.6 modeFRONTIER结果分析

7.5 本章小结

第8章 永磁同步电机结构振动分析

8.1 导入项目文件

8.2 修改条件

8.3 运行分析

8.4 显示计算结果

8.5 将几何导入项目

8.6 新建Study

8.7 材料设置

8.8 条件设置

8.9 网格生成

8.10 运行分析

8.11 结果显示

8.12 复制Study

8.13 条件设置

8.13.1 显示[Conditions]

8.13.2 [Electromagnetic Force]条件设置

8.13.3 [Sound Pressure]条件设置

8.13.4 确认条件设置

8.13.5 study属性设置

8.14 运行分析

8.15 结果显示

8.15.1 显示加速度分布

8.15.2 显示声压分布

第9章 JMAG软件在环仿真及分析

9.1 JMAG-RT支持模型

9.2 JMAG-RT模型创建

9.2.1 创建流程

9.2.2 创建JCF文件

9.2.3 创建JMAG-RT空间谐波模型

9.3 JMAG-RT模型与Simulink的联合仿真分析

9.3.1 Simulink环境下JMAG-RT模型的使用介绍

9.3.2 矢量控制下的JMAG-RT电机仿真系统

9.4 JMAG-RT Viewer

参考文献