利用三维有限元法计算爪极电机的磁场分布(2)

很有用,希望可以帮到大家

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　　　　　合肥工业大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　第25卷

本文采用三维有限元分析,对一台35A汽车用爪极发电机和改进后电机的磁场分布进行了计算和分析,为进一步分析、设计新型爪极电机奠定了一定的基础。

1　电机三维电磁场有限元计算的基本原理

在爪极电机内部,矢量位A满足如下方程

×(Τ ×A)=J

A

XYZ

(1)

JX

ΤX00

000。

其中,A=A

A

,　J=JY,　v=JZ

ΤY0

yx-xyΤx-yyz

(2)(3)(4)

　　将(1)式展开,可得如下3个偏微分方程

Τz-yxyΤxzzy-xzx

F(A)=

--

x=Jy=Jz

　　因而,,能量泛函F(A)应取如下形式

µ

V

[f]dxdydz=

V

Z

(B H)-J Adxdydz2

(5)

这里J A=JXA

X

+JYA

X

Y

+JZA

Y

B H=BXH+BYH+BZH

Z

=ΤXBX+ΤYBY+ΤZBZ

222

(6)

　　根据能量最小原理,泛函F(A)的变分应为0,即

F(A)=

V

---AxxAxyAxzAxxyz---AyxAyyAyzAyxyz---AzxAzyAzzAzxyz A

Axxx AAyxx AAzxxx

A

A

A

x

dxdydz+

V

y

dxdydz+

V

z

dxdydz+

dxdydz+dxdydz+dxdydz=0

(7)

Τ

+++

A

Axyy AAyyy AAzyyx

+++

A

Axzz AAyzz AAzzzx

Τ

yyy

Τ

zzz

　　由于 Ax、 Ay、 Az除了在Drichlet上为0外,在其它任何地方都是任意的,因而,(7)式中前3个被积式应分别为0,即

---=0

AxxAxyAxzAxx5y5z5

(8)