Фураев В.В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ FEMM 4.2 *
Аннотация:
FEMM (Finite Element Method Magnetics) 4.2 – это программное обеспечение для анализа электромагнитных полей с использованием конечно-элементного метода. Оно особенно по-лезно для анализа и проектирования электромагнитных устройств, таких как электродви-гатели, генераторы, трансформаторы, датчики и прочее. В данной статье будет описан процесс моделирования магнитопровода спроектированного бесконтактного электродви-гателя постоянного тока с использованием программной среды Femm 4.2. Целью данного моделирования является получение картины магнитного поля внутри электродвигателя с изготовленным с помощью 3D печати магнитопроводом, изготовленным из пластика с примесью мелкодисперсного металлического порошка, что позволит оценить его эффек-тивность, возможные потери и определить пути оптимизации конструкции
Ключевые слова:
Femm 4.2, электрические двигатели, магнитопровод, бесконтакнтый электродвигатель постоянного тока, моделирование, 3D-печать, филамент с примесью мелкодисперсного ме-таллического порошка
УДК 620.9
Фураев В.В.
Оренбургский государственный университет
(г. Оренбург, Россия)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ FEMM 4.2
Аннотация: FEMM (Finite Element Method Magnetics) 4.2 – это программное обеспечение для анализа электромагнитных полей с использованием конечно-элементного метода. Оно особенно полезно для анализа и проектирования электромагнитных устройств, таких как электродвигатели, генераторы, трансформаторы, датчики и прочее. В данной статье будет описан процесс моделирования магнитопровода спроектированного бесконтактного электродвигателя постоянного тока с использованием программной среды Femm 4.2. Целью данного моделирования является получение картины магнитного поля внутри электродвигателя с изготовленным с помощью 3D печати магнитопроводом, изготовленным из пластика с примесью мелкодисперсного металлического порошка, что позволит оценить его эффективность, возможные потери и определить пути оптимизации конструкции.
Ключевые слова: Femm 4.2, электрические двигатели, магнитопровод, бесконтакнтый электродвигатель постоянного тока, моделирование, 3D-печать, филамент с примесью мелкодисперсного металлического порошка.
Первым шагом является создание нового чертежа схемы магнитопровода бесконтактного электродвигателя постоянного тока в программе Femm 4.2. Чертеж должен включать все основные элементы электродвигателя, такие как ротор, статор, воздушный зазор, обмотки и постоянные магниты.
Далее следует указать материалы и свойства для каждого элемента магнитопровода. Влияние стали, меди и других материалов на распределение магнитного поля электродвигателя является важным аспектом, который будет учтен в расчетах. Указать необходимые свойства материалов, такие как магнитная проницаемость, электропроводность, плотность и удельные потери.
Затем задаем исходные данные, такие как токи в обмотках, направление магнитного поля и его значение для постоянных магнитов, а также граничные условия для модели электродвигателя. Это позволит лучше оценить работу магнитопровода и получить объективные результаты анализа.
Процесс дискретизации представляет собой разделение области моделирования на множество малых элементов – так называемых "конечных элементов". Задаем размер элементов и детализацию, которые оптимальны для анализа сложной системы магнитопровода.
Запускаем расчет магнитного поля системы магнитопровода бесконтактного электродвигателя постоянного тока с использованием заданных параметров и исходных данных. Полученные результаты выводим в виде векторного и скалярного графического представления. Анализируем распределение магнитного поля и его взаимодействие с элементами электродвигателя, тем самым определяя его эффективность и возможные потери.
На основе полученной картины магнитного поля и анализа результатов делаем выводы о работе спроектированного магнитопровода и определяем пути его оптимизации для повышения эффективности, уменьшения потерь и снижения температуры нагрева бесконтактного электродвигателя постоянного тока.
Таким образом, моделирование магнитопровода спроектированного бесконтактного электродвигателя постоянного тока в программной среде Femm 4.2 позволяет получить детальный анализ работы устройства и рекомендации для его оптимизации и увеличения производительности. На рисунке 1 представлена картина поля спроектированного электродвигателя.
Рисунок 1. Картина поля электродвигателя постоянного тока
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 4
Ссылка для цитирования:
Фураев В.В. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ FEMM 4.2 // Вестник науки №6 (63) том 4. С. 977 - 980. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/9302 (дата обращения: 19.05.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023. 16+