Загрузил yaroslav.fedorchenko.95

Lab1 Tatevosyan

Реклама
Цель работы: Построить трехмерную модель двигателя возвратнопоступательного движения по заданным размерам в программе SolidWorks.
Произвести моделирование построенного устройства в статическом
магнитном поле, а также при пропускании тока по обмоткам двигателя в
пакете программ Ansys Maxwell .
Ход работы: по полученным данным были построены отдельные
компоненты двигателя.
Рис.1. Расчетная схема магнитной системы линейного
магнитоэлектрического двигателя(а) и геометрические параметры модели(б).
Рис.2. Секция внутреннего магнитопровода
Рис.4.Постоянные магниты
Затем производилась сборка отдельных компонентов.
Рис.3. Внешний магнитопровод с обмоткой
Рис.5. Двигатель в сборе
Работа в пакете ANSYS, как и в любой программе по компьютерному
инжинирингу, делится на три основных этапа: препроцессирование или
подготовка модели, решение задачи моделирования и постпроцессирование
или анализ результатов. В этап препроцессирования входит построение
геометрии модели, разбивка области моделирования выбранным типом
конечных элементов, задание свойств материалов. Перед решением задачи
моделирования задаются области с токовыми нагрузками (определяется
плотность тока) и граничные условия. Постпроцессирование заключается в
получении результатов расчётов: линий векторного магнитного потенциала
(ВМП), вектора магнитной индукции, вектора напряженности магнитного
поля и т.п., причем как для скалярных значений (модулей), так и для
векторов. Все эти результаты можно вывести как в графическом виде, так и в
виде таблицы распределения по узлам модели. Можно вычислить
интегральные параметры, например индуктивность обмотки с током,
интегральную электромагнитную силу, рассчитать магнитодвижущую силу
(МДС).
Производим импорт модели в формате .SAT в пакет программ Ansys
Maxwell.
Рис.6. Общий вид импортируемой модели в Maxwell
Присваиваем всем деталям сборки свои параметры и указываем, из какого
материала сделана каждая часть. Затем указываем тот обьем, в котором будет
производиться расчет параметров магнитного поля.(красный параллелограм).
Рис.7. Распределение линий вектора магнитной индукции в модели.
После моделирования магнитного поля мы можем наблюдать распределение
линий вектора магнитной индукции внутри модели. Линии замыкаются по
магнитопроводу и имеют большее сосредоточение во внутреннем
магнитопроводе.
Рис.8. Магнитное поле постоянных магнитов.
На Рис.7. и Рис.8. видно как магниты взаимодействуют между собой.
Для получения каких-либо графиков необходимо сделать из стационарного
поля переменное. Для этого нужно подать переменный ток на обмотки
двигателя.
Рис.9. Модель со скрытыми внешней обмоткой и магнитопроводом.
Так как нам необходимо добраться сначала до внутренней, потом до
внешней обмотки модели, мы можем скрыть мешающие нам части.
Разбиваем обмотку на участки и выделяем сечение, через которое будет
протекать ток.
Рис.10. Поверхность сечения обмотки внутреннего магнитопровода.
Рис.11. Параметры катушки.
То же самое производим и для оставшихся катушек.
Для того, чтобы по обмоткам протекал ток, необходимо составить
схемы замещения для каждой из обмоток.
Рис.12. Схемы замещения обмоток двигателя.
Задаем параметры каждой цепи и далее при моделировании получаем
Рис.13.Магнитное поле при протекании по обмоткам переменного тока.
Рис.14.Графики токов в обмотках.
Рис.15. Индуцированное напряжение в обмотке.
Рис.16. Сила, действующая на ротор.
Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы построили трехмерную
модель двигателя возвратно-поступательного движения по исходным
размерам. Произвели моделирование построенного устройства в статическом
магнитном поле, а также при пропускании тока по обмоткам двигателя,
получив графики изменения токов в обмотке, индуцированного напряжения в
обмотке и силы, действующей на ротор.
Скачать