Getting Started with RMxprt

for Switched Universal Motors (UM)

 

Step 1:點選Maxwell 11圖示,進入Maxwell – Project1視窗畫面。

pic 1 圖1:Maxwell 11圖示

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圖2:Maxwell – Project1視窗畫面

 

Step 2:選取Project內之Insert RMxprt Design,建立RMxprt的設計專案,於Select Machine Type內選擇欲設計之馬達種類Universal Motors。

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圖3:建立RMxprt的Project

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 圖4:選取欲設計之馬達種類

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圖5:設定完成後之Project視窗畫面

 

Step 3:進入專案管理視窗區內,將RmxprtDesign1展開,點選Machine後,於屬性視窗區內設定  Machine參數。

 

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圖6:專案管理視窗區 Project Manager

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圖7:Machine屬性視窗區 Properties

  

Number of Poles:馬達極數。 

Frictional Loss:摩擦損。 

Wind Loss:風損。 

Reference Speed:查詢轉速設定,會分析在此轉速下之馬達性能資料。

 

Step 4:於專案管理視窗區內,將Machine展開,點選Stator,進入屬性視窗區內設定Stator參數。

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圖12:專案管理視窗區Machine展開

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圖13:Stator屬性視窗區 

 

Outer Diameter:輸入定子外徑。 

Overall Width:輸入定子兩側最大寬度。 

Inner Diameter:輸入定子內徑。 

Length:輸入定子長度。 

Stacking Factor:堆疊因素,因定子係由矽鋼片一片片堆疊而成,有表面絕緣材料及空隙,因而影響實際定子長度的參數。 

Steel Type:選擇定子材料。

 

Step 5:Stator屬性視窗區點選Steel Type欄內之Not Assigned (未指定)後,會進入Select Definition視窗畫面,在此可選擇所需之材料。

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圖14:Select Definition視窗畫面

 

View/Edit Materials:顯示材料之詳細參數,並可進行修改。 

Add Material:建立新材料。 

Clone Material(s):複製現有材料屬性。 

Remove Material(s):移除材料。 

Export to Library:新材料建立完成後,可點選輸出至自建之資料庫。

 

        若欲使用已建立完成之資料庫,可點選Tools中之 Configure Libraries指令,於Configure Design Libraries視窗畫面中,將已建立完成之資料庫加入此專案之材料資料庫中。

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圖15:Configure Libraries指令

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圖16:Configure Design Libraries視窗畫面

 

        於Available Libraries內選擇欲添加之材料資料庫,點選>>則可添加完成,完成後之材料資料庫有綠色標示,之後即可在  Select Definition視窗畫面上選取不同之材料資料庫以選取材料。

        若欲建立新材料,則在點選Add Material後,會進入材料之屬性視窗,在此設定材料之屬性參數及名稱。

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圖17:材料之屬性視窗

 

Material Name:輸入材料名稱。

View/Edit Material for:在此處點選All Products可顯示全部之屬性欄位。 

Name:顯示材料屬性名稱。

Type:表示參數之數值型式,部份可點選更改,主要分為Simple、Anisotropic、Nonlinear及Vector四種。

Value:參數之數值,依Type之不同而填入數值之方式亦異。

Units:使用單位,部份可點選更改。

 

Step 6:於專案管理視窗區內,將Stator展開點選Pole,進入屬性視窗區內設定Pole參數。

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圖18:專案管理視窗區Stator展開

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圖19:Pole屬性視窗區

 

Embrace:定子磁極所展開的比例,最大為180度,比例值為1。 

Offset:定子磁極的圓心偏移量,若為均勻氣隙,則偏移量為0。 

Pole Width:定子磁極的齒部最小寬度。 

Ty:定子軛部厚度。 (以下參數標示可參考圖20) 

Ts:定子磁極的尾端厚度。 

R1:定子磁極的定位孔半徑。 

R2:定子磁極的齒部導角半徑。 

R3:定子磁極的齒部位置半徑。 

R4:定子磁極的爪部半徑,可設0,由電腦自行計算設計。 

R5:定子軛部定位孔半徑。 

R6:定子軛部加厚半徑。

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圖20:Pole輸入尺寸參考圖 

Step 7:於專案管理視窗區內點選Stator下的Winding,進入屬性視窗區內設定Winding參數。

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 圖21:專案管理視窗區點選Winding

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圖22:Winding屬性視窗區

 

Insulation Thickness:定子表面絕緣厚度。

End Adjustment:繞線端部調整。(參考圖23)

Parallel Branches:每相之並聯導體數。

Turns per Pole:定子每一齒極之繞線圈數,可設為0,讓軟體自行設計。

*輸入值為圈數除以1000,此為系統設定,需注意。

Number of Strands:所使用的金屬導體數,可設為0,讓軟體自行設計。

Wire Wrap:導體線圈絕緣層厚。(參考圖24,Wire Wrap = 2 * y)

Wire Size:導體線圈尺寸,可設為0,讓軟體自行設計。

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圖23:End Adjustment示意圖

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圖24:漆包線圈絕緣漆包膜示意圖 

Step 8:於專案管理視窗區內點選Rotor,進入屬性視窗區內設定Rotor參數。

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 圖25:專案管理視窗區點選Rotor

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圖26:Rotor屬性視窗區 

Stacking Factor:堆疊因素。 

Number of Slots:轉子槽數。 

Slot Type:選擇轉子槽型。 

Outer Diameter:轉子外徑。 

Inner Diameter:轉子內徑。 

Length:轉子積厚(長度)。 

Steel Type:選擇轉子材料。 

Skew Width:定子斜槽的距離,以槽數為單位。

 

Step 9:於專案管理視窗區內,將Rotor展開點選Slot,進入屬性視窗區內設定Slot參數。

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圖27:專案管理視窗區Rotor展開

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圖28:Slot屬性視窗區   

Auto Design:部份槽型尺寸由電腦設計,或全部自行輸入。 

Hs0:槽型相關尺寸,選擇不同槽型,而輸入不同的參數。(參考下列圖示)

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圖29:轉子槽型1

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圖30:轉子槽型2

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圖31:轉子槽型3

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圖32:轉子槽型4 

 

Step10:於專案管理視窗區內點選Rotor下的Winding,進入屬性視窗區內設定Winding參數。

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圖33:專案管理視窗區點選Winding

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圖34:Winding屬性視窗區

  

Winding Type:選擇繞線的方式,有Lap及Wave兩種。 

Multiplex Number:整流子的間距。(參考圖35) 

Virtual Slots:單槽內的線圈數量。 

Conductors per Slot:輸入單槽內的導體數量,可設為0,讓軟體自行設計。 

Coil Pitch:線圈的跨槽數。 

Number of Strands:所使用的金屬導體數,可設為0,讓軟體自行設計。 

Wire wrap:導體線圈尺寸,可設為0,讓軟體自行設計。

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圖35:Multiplex的定義

 

Step11:於Winding屬性視窗區內,點選End/Insulation,設定Winding參數。

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圖36:Winding屬性End/Insulation視窗區

 

Input Half-turn Length:點選是否要輸入線圈的半圈長度。 

End Adjustment:繞線端部調整。(參考圖23) 

Base Inner Radius:線圈彎角半徑。 

Tip Inner Diameter:線圈端部的直徑。 

End Clearance:兩線圈之間的距離,亦即線圈間之接線長度。 

Slot Liner:槽絕緣厚度。 

Wedge Thickness:絕緣槽楔的厚度。 

Layer Insulation:單槽內,不同線圈層之間的絕緣厚度。 

Limited Fill Factor:輸入槽填滿率。 

Equalizer Connection:選擇連結均壓線的型式。 

 

Step12:於專案管理視窗區內點選Commutator,進入屬性視窗區內設定Commutator參數。

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圖37:專案管理視窗區點選Commutator

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圖38:Commutator屬性視窗區

 

Commutator Type:選擇整流子的類型,圓筒型(Cylinder)或薄平盤型(Pancake)。 

Commutator Diameter:整流子直徑。 

Commutator Length:整流子的長度。 

Commutator Insulation:整流子間的絕緣。

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圖39:Commutator屬性Brush視窗區

 

 

 

Brush Width:碳刷寬度。 

Brush Length:碳刷長度。 

Brush Pairs:碳刷總對數。 

Brush Displacement:碳刷位移的角度。 

Brush Drop:碳刷所產生的電壓降。 

Brush Press:碳刷與整流子接觸的壓力值。 

Frictional Coefficient:摩擦係數。 

 

Step13:於專案管理視窗區內點選Shaft,進入屬性視窗區內設定Shaft參數。

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圖40:專案管理視窗區點選Shaft

 

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圖41:Shaft屬性視窗區

 

Magnetic Shaft:選擇轉軸是否為磁性材料。 

 

Step 14:於專案管理視窗區內點選Analysis,按滑鼠右鍵,點選Add Solution Setup,進入Solution Setup視窗畫面進行設定。

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圖42:點選Add Solution Setup

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圖43:Solution Setup視窗畫面

 

Load Type:負載模式,有Const Speed、Const Power、Const Torque、Linear Torque及Fan Load四種可選擇。 

Rated Output Power:額定輸出功率。 

Rated Voltage:額定電壓。 

Rated Speed:額定轉速。 

Operating Temperature:工作溫度。

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圖44:Solution Setup視窗Universal Motor畫面

 

Frequency:輸入頻率。  

Step 15:先點選RMxprt指令符號中綠色打勾之Validate,核對設定資料,再點選綠色驚嘆號之Analyze All,進行UM參數分析之後,即可點選Solution Date及Curve查詢馬達各項數據資料。

 

pic45  圖45:RMxprt使用之指令符號欄

 

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圖46:Validate訊息視窗

 

若發生設定錯誤或不合理之情況,會以紅色打叉之記號標示,並同時可查詢Message Manager視窗,會標示錯誤之原因。

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圖47:Message Manager視窗

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圖48:Solution Data視窗畫面

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 圖49:Curve視窗畫面

 

路昌工業網站:http://lutron-ind.weebly.com/

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