图1所示为一台实际磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电机的三维场模型，其中图a为电机本体模型，图b为包括轴向一定空气范围的模型。

　　图1 电机的三维场结构模型

　　由于电机在运行时磁场是对称分布的，因此只需对一个极距下的电机模型进行求解，其模型如图2所示。采用ansys四边形4节点单元剖分并进行电磁场求解，得到的磁通密度分布如图3所示。

　　图2 ansys求解模型

　　图3 一个极距下的磁通密度分布

　　由于电机有效气隙很大，气隙不同位置处气隙磁通密度不同，并且电机的绕组分布于电机的整个有效气隙中，因此需要计算电机不同气隙位置处的磁通密度大小。为方便计算，在该模型沿周向及轴向中心截面处将气隙5等分，如图4所示。其中，径向路径为a1a2、b1b2、c1c2、d1d2、e1e2、f1f2和g1g2，轴向路径为a1a2、b1b2、c1c2、d1d2、ele2、f1f2和g1g2。

　　图4 电机不同气隙位置标志

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