[发明专利]电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备，其中，在电机电磁场模型中创建空气包模型和零部件模型；基于空气包模型上设置的多个第一边界节点生成第一初始三角形网格模型，基于零部件模型上设置的多个第二边界节点生成第二初始三角形网格模型；基于第二边界节点和预先构建的基础网格节点对第一初始三角形网格模型进行加密剖分，得到空气包加密三角形网格模型；将不在空气包加密三角形网格模型网格线上的第二初始三角形网格模型的边界线对应的三角形网格进行替换，对替换后的三角形网格模型进行重心优化，生成电机电磁场网格模型；有效避免剖分前对空气包进行布尔运算，能够直接进行网格生成，从而提高了仿真效率。

技术领域

本发明涉及电机数值仿真技术领域，尤其是涉及一种电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备。

背景技术

电机产品是一种机电一体化产品，其核心设计是电磁性能。电机一般由铁芯、绕组、转子等零部件构成。在发电机中，通过励磁转子的转动，在铁芯中产生旋转磁场切割绕组，在绕组中产生电动势；在电动机中，将绕组中通入电流产生磁场，驱动转子进行旋转，对外提供动力。可见电机产品的设计基础是电磁场的计算。以往电磁场计算一般采用路的方法，即将电机磁路等效成固定的参数，通过计算公式求解电磁场问题。但随着永磁电机、磁阻电机等新结构电机的兴起，电机转子结构的千变万化，这使得等效磁路法难以适应电机的设计要求，所以一般采用有限元仿真的方法对电机内的电磁场进行计算。

电机电磁场仿真计算中的零部件网格必须通过过度网格连接起来，过度网格的材质为真空磁导率，为了描述方便，一般称为空气包，电机零部件通过空气包相连，当电机零部件运动后，不能仅靠已有网格的移动来实现，还需要对空气包进行布尔运算以重新建模和剖分，增加了仿真时长，进而降低了仿真效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备，有效避免剖分前对空气包进行布尔运算，能够直接进行网格生成，从而提高了仿真效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种电机电磁场网格模型生成的方法，其中，该方法包括：在电机电磁场模型中创建空气包模型和零部件模型；其中，空气包模型中包括零部件模型；基于空气包模型上设置的多个第一边界节点生成第一初始三角形网格模型，以及，基于零部件模型上设置的多个第二边界节点生成第二初始三角形网格模型；基于第二边界节点和预先构建的基础网格节点对第一初始三角形网格模型进行加密剖分，得到空气包加密三角形网格模型；其中，基础网格节点不位于空气包模型以外和零部件模型内部的多个网格节点，且，任意两个相邻的网格节点的距离相同；将不在空气包加密三角形网格模型网格线上的第二初始三角形网格模型的边界线对应的三角形网格进行替换，得到替换三角形网格模型；对替换三角形网格模型进行重心优化，生成电机电磁场网格模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，基于空气包模型上设置的多个第一边界节点生成第一初始三角形网格模型的步骤，包括：对空气包模型上的边界端点和多个第一边界节点进行切除操作，生成第一初始三角形网格模型。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的二种可能的实施方式，其中，对空气包模型上的边界端点和多个第一边界节点进行切除操作的步骤，包括：将空气包模型上的边界端点和多个第一边界节点分别作为第一目标顶点，每个第一目标顶点均执行以下操作：获取第一目标顶点所在三角形网格的顶点角度；判断顶点角度是否小于预设顶点角度值，且此三角形网格中不包含其他未被切除的第一目标顶点；如果是，将第一目标顶点进行切除。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的三种可能的实施方式，其中，基于零部件模型上设置的多个第二边界节点生成第二初始三角形网格模型的步骤，包括：对零部件模型上的边界端点和多个第二边界节点进行切除操作，生成第二初始三角形网格模型。