清远桥检车出租， 惠州桥检车出租， 桥检车出租   桥检车的电静液作动器的永磁同步电机电磁学仿真   本文使用 Simcenter 3D 软件中的 Magnet 求解器对永磁同步电机进行三维电磁学仿真分析。 

 （1）模型处理： 在电机电磁学仿真中，电机外壳体等零件对电磁特性影响较小，通常选择只对电机内部的定转子部分进行仿真分析，因此需要在原始电机模型的基础上进行处理。 在去除原始电机模型中外壳体、轴承、螺栓等零件并删除倒角圆角等特征后，分别在电机的定转子外新建电磁学分析所需的空气包模型，最终获得处理后的永磁同步电机电磁学仿真模型示。  

  （2）材料设定： 电磁学仿真中，材料属性是影响仿真结果的关键参数。模型处理后，在Simcenter 3D中的 FEM 文件中进行材料参数设定。

 （3）网格划分： 网格划分是有限元仿真中的关键步骤之一，网格质量对有限元仿真结果准确性有着决定性的影响，网格数量过少会降低求解精度，而网格数量过多则会影响求解速度，降低效率。在永磁同步电机电磁学仿真中，不同零件的网格划分需求也不尽相同，初始体积较小、对电磁性能影响较大的零件需要较精细的网格，而初始体积较大、对电磁性能影响较小的零件则网格设定可相对宽松。

  （4）参数设定：各零件网格划分后，对电机进行一系列参数设定。在 FEM 文件中，通过Assign Orientations 命令对网格划分后的永磁体进行方向设定。 永磁体方向设定后，进入 Simcenter 3D 的 SIM 文件中使用 Coil 命令对电机的线圈进行方向、匝数、横截面积等参数的设定。 针对电机转子及其外围空气包，对其使用 Motion Component 命令进行初始相位、转动速度、转动方向等参数设定。 针对不同工况条件，在 Circuit Editor 中对绕组驱动电流进行设定。 

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 （5）求解分析 ： 完成参数设定后，可进行最后的求解分析步骤。确定求解类型、仿真总时长、仿真步长等求解器参数后，点击 solve 即可开始仿真求解。求解完成后，打开 Result Viewer 可对仿真结果进行分析。通过列表可选择查看的仿真结果类型，例如电机转矩波动、涡流功率损失、磁滞功率损失、电阻功率损失、磁场强度分布等。通过对多工况进行仿真计算，还可使用多组仿真结果整理出电机电磁效率在不同工况下分布的云图。

   通过整理所得的永磁同步电机效率云图，可知电机在 12000rpm 的额定转速以及相对较低的转矩条件下电磁效率最高，而在电机相对不常见的低转速条件下电磁效率较低。 通过对不同工况下电机电磁仿真结果进行整理，获得铁损部分变化。仿真结果中，磁滞损耗随电机转速增加而增大，且基本成线性关系；涡流损耗随电机转速增加而快速增大，基本成二次方关系。将仿真结果与理论分析结果进行对比分析，功率损耗整体变化趋势相吻合，由于理论计算进行了一定简化，因此数值较小。  

   通过对不同工况下电机电磁仿真结果进行整理，获得铜损部分变化情况。仿真结果中，铜损随电流幅值增大而快速增大，基本成二次方关系。将仿真结果与理论分析结果进行对比分析，铜损整体变化趋势相吻合，由于理论计算对模型进行了一定简化，因此数值与仿真计算相比偏小。 

   通过对不同工况下，电机内部各部件功率损失仿真数据的整理分析可知，低转速大扭矩负载条件下，电机绕组铜损占比较高；高转速小扭矩负载条件下，电机定子铁芯铁损占比较高，与理论分析结果一致。

    此外，在对仿真中绕组驱动电流添加高次谐波后，永磁体功率损失明显增加，并且随高次谐波频率的增大，永磁体功率损失快速增加，由于永磁体散热条件相对较弱，这极大地增加了永磁体局部过热而导致退磁等故障发生的可能性。 

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