电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备制造方法及图纸

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。而提高了仿真效率。而提高了仿真效率。

【技术实现步骤摘要】
电机电磁场网格模型生成的方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及电机数值仿真
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术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。
[0005]第一方面，本专利技术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。
[0006]结合第一方面，本专利技术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。
[0007]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术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。
[0008]结合第一方面，本专利技术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。
[0009]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的四种可能的实施方式，其中，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的步骤，包括：将零部件模型上的边界端点和多个第二边界节点分别作为第二目标顶点，每个第二目标顶点均执行以下操作：获取第二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二目标顶点；如果是，将第二目标顶点进行切除。
[0010]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的五种可能的实施方式，其中，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，得到加密三角形网格模型的步骤，包括:将第二边界节点和基础网格节点分别作为插入节点，针对每个插入节点均执行以下操作：将插入节点插入至第一初始三角形网格模型中；在第一初始三角形网格模型中查找插入节点所在的插入网格三角形；获取插入网格三角形的边；判断边是否不是第一初始三角形网格模型的边界边，且，与边相邻的相邻网格三角形的外接圆是否包括插入节点；如果是，删除边，并以插入节点、相邻网格三角形对应的顶点和边的两个顶点构建第一网格三角形和第二网格三角形；如果监测第一网格三角形符合Delaunay三角或为第一初始三角形网格模型的边界时，将第一网格三角形替换插入网格三角形，并将第二网格三角形压入预设栈内；如果监测第一网格三角形不符合Delaunay三角或不为第一初始三角形网格模型的边界时，将预设栈内的第二网格三角形弹出，替换插入网格三角形。
[0011]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的六种可能的实施方式，其中，将不在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的步骤，包括：查找不在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，以及边界线所在的三角形网格；查找与边界线相交的线段所在网格三角形的所有顶点，并将相邻的两个顶点进行连接，构成一个网格多边形；对网格多边形进行剖分得到剖分网格；其中，剖分网格中包括边界线；应用剖分网格替换三角形网格，得到替换三角形网格模型。
[0012]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的七种可能的实施方式，其中，对替换三角形网格模型进行重心优化的步骤，包括：获取替换三角形网格模型中的内部节点集；其中，内部节点集为不包括零部件模型边界节点的多个内部节点；将每个内部节点作为目标节点，针对每个目标节点均执行以下操作：查找以目标节点为端点的多个目标网格三角形；确定多个目标网格三角形的重心的形心位置；将目标节点移动至形心位置。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供一种电机电磁场网格模型生成的装置，其中，该装
置包括：创建模块，用于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；生成模块，用于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；加密剖分模块，用于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；替换模块，用于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；重心优化模块，用于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。
[0014]第三方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机电磁场网格模型生成的方法，其特征在于，所述方法包括：在电机电磁场模型中创建空气包模型和零部件模型；其中，所述空气包模型中包括所述零部件模型；基于所述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，基于所述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；基于所述第二边界节点和预先构建的基础网格节点对所述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，所述基础网格节点不位于所述空气包模型以外和所述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；将不在所述加密三角形网格模型网格线上的所述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；对所述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。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述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：对所述空气包模型上的边界端点和多个所述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。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述空气包模型上的边界端点和多个所述第一边界节点进行切除操作的步骤，包括：将所述空气包模型上的边界端点和多个所述第一边界节点分别作为第一目标顶点，每个所述第一目标顶点均执行以下操作：获取所述第一目标顶点所在三角形网格的顶点角度；判断所述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，将所述第一目标顶点进行切除。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述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：对所述零部件模型上的边界端点和多个所述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。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述零部件模型上的边界端点和多个所述第二边界节点进行切除操作的步骤，包括：将所述零部件模型上的边界端点和多个所述第二边界节点分别作为第二目标顶点，每个所述第二目标顶点均执行以下操作：获取所述第二目标顶点所在三角形网格的顶点角度；判断所述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二目标顶点；如果是，将所述第二目标顶点进行切除。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第二边界节点和预先构建的基础网格节点对所述第一初始三角形网格模型进行加密剖分，得到加密三角形网格模型的步骤，包括:
将所述第二边界节点和所述基础网格节点分别作为插入节点，针对每个所述插入节点均执行以下操作：将所述插入节点插入至所述第一初始三角形网格模型中；在所述第一初始三角形网格模型中查找所述插入节点所在的插入网格三角形；获取所述插入网格三角形的边；判断所述边是否不是所述第一初始三角形网格模型的边界边，且，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿鹄，姚丙雷，吴艳红，顾卫东，
申请(专利权)人：上海电器科学研究所集团有限公司上海电科电机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：