maxwell 电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析.pdf

maxwell 电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析

1．对电机进行静态场分析，分析完后，进入后处理

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2．需要在气隙中间画一条圆弧线。点开deometry菜单，点creat再选Arc

如下图所示。

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然后输入圆弧的中心（0，0）回车。在下一个界面输入起始点坐标。最后一个界面输入这条弧线上的采样点数（250），圆弧角90度，圆弧的分段数目（250），名字以及线的颜色，最后回车，就会得到下图的圆弧了。

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3. 需要得到气隙磁密。打开后处理计算器，依次选择qty—B，即选择磁密矢量。选择geom—line—airgap_line, 即选中刚才画的那条弧线。选择unit vect—2d normal,求取圆弧线的径向分量。选择dot（点乘），求取圆弧线上的B的径向分量。再选一遍那个圆弧线，然后点 2d plot,就会出现那个磁密分布图了。

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4. 虽然maxwell本身也可以做fft分析，但小弟还是喜欢把数据导出来在matlab 中进行分析，这样更灵活一些。导出数据。点击plot菜单—save as—2d plot。在弹出的对话框中输入数据文件的名字。（小弟实在找不到更好的办法导出数据了，如有哪位达人有更好的方法，请赐教。小弟在此谢谢了。）

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5.  对气隙磁密进行谐波分析。将第四步中生成的.dat文件拷出来放到一个文件夹中（保证matlab和数据文件的路径相同）。然后将matlab文件也拷贝到这个文件夹中。打开这个m文件，输入Ns=500(需要进行分析的采样点个数，由于我们在maxwell中只分析了一个磁极下的磁密，所以只有半个周期，我们需要通过镜像生成后半个周期，这样总采样点个数为250*2=500)。Order是需要分析的谐波次数，输入11就是分析到11次谐波。运行，就得到下面的两个图了，第一个是原始波形，基波分量以及各高次谐波；第二个是个谐波分量的幅值大小柱状图。

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这样一个电机气隙磁密谐波分析就完成了。

clc

clear all;

format long;

Ns=500;

order=11;

%**********************read the position and flux density************************

fid=fopen('B.dat','r'); %open the original file

fidnew = fopen('b1.dat','w'); %write the new file

while feof(fid)==0

tline = fgetl(fid); %tline?

if ~ischar(tline), break, end

temp=abs(tline);

Nlength=length(tline);%tlin的元素个数

isemptyline=0; %????????????

if Nlength==0

isemptyline=1;

end

allspace=0; %????????????

isspace=0;

for i=1:Nlength

T=temp(i);

if T==32

isspace=isspace+1;

end

if isspace==Nlength

allspace=1;

break %终止当前循环语句

end

end

findalpha=0; %?????????????

for j=1:Nlength

T=temp(j);

if ((T>=65)&(T>=90))|((T>=97)&(T>=122))

findalpha=1;

break;

end

end

if (~findalpha)&(~allspace)&(isemptyline==0) %????????????????????????

fprintf(fidnew,tline);

fprintf(fidnew,'\n');

end

end

fclose(fid);

fclose(fidnew);

fid1=fopen('b1.dat','r');

flux_position =fscanf(fid1,'%f',[2,Ns]);

fclose(fid1);

%********************************read file finish*****************************************

flux_position=flux_position';

pos=flux_position(:,1);

flux=flux_position(:,2);

figure;

plot(pos,flux,'r');%plot origional waveform

hold on;

grid on;

fft1=fft(flux,Ns);

j=0;

amp_har=zeros(1,(order+1)/2);%产生一个1行(order+1)/2列的零矩阵

for m=1:2:order

    j=j+1;

   fft1=fft(flux,Ns);

   fund_ele_front=fft1(m+1);

   fund_ele_back=fft1(Ns+1-m);

   amp_har(j)=(abs(fund_ele_front))/Ns*2;

   fft1=0*fft1;

   fft1(m+1)=fund_ele_front;

   fft1(Ns+1-m)=fund_ele_back;

   fft1=ifft(fft1,Ns);

   fft1=real(fft1);

   plot(pos,fft1);

   hold on;

end

k=(1:2:order);

figure;

bar(k,amp_har);

grid on;

%peak_b=max(fft1)

%rms_b=0.707*peak_b