СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ НГТУ. – 2009. – № 2(56) – 37–40

УДК 519.24

об автоматическом построении сеток
для задач расчета электромагнитного поля
в электродвигателях

¨

Описан подход к построению конечно-элементной сетки применительно к расчету двумерных и трехмерных магнитных полей в электродвигателях. В качестве ячеек сетки использованы четырехугольники и шестигранники. Рассмотрен способ автоматического построения сетки с учетом вращения ротора.

Введение

При использовании метода конечных элементов для расчета двумерных и трехмерных магнитных полей в электродвигателях можно выделить несколько особенностей данных задач, касающихся построения сеток. Во-первых, это проблема построения конечно-элементной сетки с учетом особенностей расчетной области – наличия двух основных подобластей цилиндрической формы (статор и ротор) и конфигурации пазов в них. Во-вторых, проблема перестроения сетки с учетом вращения ротора электродвигателя. Известные универсальные методы построения сеток в таких случаях не являются оптимальными как по затратам при их задании, так и использовании машинного времени.

В данной работе будет рассмотрено достаточно эффективное построение сетки в областях, описывающих электродвигатели.

1. Постановка задачи

Рассмотрим проблему построения сетки в поперечном сечении электродвигателя. В качестве ячеек сетки используем четырехугольники.

Сетку в сечении электродвигателя построим сначала в каждой из двух подобластей, описывающих ротор и статор. Эти подобласти разделены узким кольцом (частью зазора двигателя), в котором сетка будет строиться после конкретного определения положения ротора (при его вращении) относительно статора. Это кольцо в дальнейшем будем называть подобластью (или слоем) стыковки сеток.

Входными данными для построения сетки являются радиус окружности, ограничивающей ротор, радиусы окружностей, ограничивающих статор, конфигурация пазов ротора и статора, размерная функция, определяющая «желаемый» характерный размер ячейки (длину ребра) в каждой точке области и размер слоя стыковки сеток. Кроме того, должны быть заданы геометрия и положение токовых обмоток. Пазы ротора и статора опишем с помощью набора прямолинейных отрезков и дуг окружностей.

Если Вы желаете скачать полную версию статьи, пройдите регистрацию на сайте http://sbornik. infoterra. ru/reg. php

¨ Аспирант кафедры прикладной математики