【电磁】Matlab模拟电机内电磁场的分布附GUI界面

1 内容介绍

当电机运行时，在它的内部空间存在着电磁场，决定了电机的运行状态与性能。因此，研究电机中的电磁场对分析和设计电机具有重要的意义。由于涡流效应、铁心饱和等导致电机电磁场计算的复杂性，在过去的一段时间里，电磁场的求解往往不尽如人意。随着近年来计算机应用日益普及，数值解法显示出了强大的优越性，它几乎可以解决电机电磁场中目前的所有问题，并可以达到足够的精度。对于电机电磁场问题，常用的数值解法有差分法和有限元法两种。与差分法相比，有限元法将三角形剖分取代了原来的四边形剖分，对边界的处理更加灵活，精度更高，且更具普及性。本文首先介绍了工程电磁场计算的基本理论原理，并且介绍了电磁场有限元数值解法的基本原理，以及过程中所作的优化手段，随后针对某简单电机结构，采用MATLAB软件进行有限元方法编码、分析和计算，最终验证了所编有限元算法的正确性。

2 部分代码

function [ x ] = get_x( IK,K,F )

%求解高斯消去法

NL=length(IK);

% K储存下三角变带宽元素

% IK储存主对角元素地址

% NL为矩阵维数

% F为等号右边的矩阵

for k=NL:-1:2

for i=k-1:-1:k-(IK(k)-IK(k-1)-1)

F(i)=F(i)-K(IK(k)-k+i)/ K(IK(k))*F(k);

for j=i:-1:k-(IK(k)-IK(k-1)-1)

K(IK(i)-i+j)= K(IK(i)-i+j)- K(IK(k)-k+i)/ K(IK(k))* K(IK(k)-k+j);

end

end

end %高斯消元消去上三角

x=zeros(1,NL);

x(1)=F(1)/K(IK(1));

for i=2:NL

i1=IK(i-1)+i+1-IK(i);

i2=i-1;

sum=0;

for j=i1:i2

sum=K(IK(i)-i+j)*x(j)+sum;

end

x(i)=(F(i)-sum)/K(IK(i));

end %回代求出x

end

3 运行结果

4 参考文献

[1]电机电磁场的分析与计算，胡之光，1980

[2]关于总刚度方程的变带宽存储与解法，​​李书岐​​，1989

[3]电磁场有限元分析技术的研究和实现，曲利岩，2002

[4]一维变带宽存储矩阵子阵的方法，康彤，余德浩，2000

[5]有限元网格生成方法发展综述，胡恩球，1997

[6]关于电磁场数值分析的若干认识，雷银照，1997

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