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本帖最后由 cqlyj2008 于 2011-10-30 14:55 编辑
很久了,一直想发个关于Ansys求解电机启动的帖子。
我们知道,在模拟启动的时候,需要给运动方程,需要用到时步有限元,需要用到瞬态。
第一:时步有限元不详细介绍。大家可以baidu上查查。
第二:使用瞬态时,需要使用ansys的rest命令。
第三:就是机械方程。Jm*dΩ/dt=Tem-Tl;Ω=dθ/dt.
其中Jm指电机转子转动惯量,Ω为角速度,Tem为电磁转矩,Tl为负载转矩。
假设时步有限元中,我们采用转子每次转动的角度一定,时间t根据算出的Ω来调整。大致讲一下实现方式:这样,每计算完一步,算出电磁转矩,利用以上公式,算出转速,通过每次转动的角度除以这个速度,得到一个时间增量,加上上一步结束时的时间,就是下一步求解的时间点。以此循环,这样就可以求解出一个时间对转矩,时间对转速的曲线图。
那么疑问就来了:
1、这个方程中,我们假设其为空载启动(即Tl为0),初速度设为0,那么每一步计算的时候,都会有电磁转矩的存在,这样意味着转子一直在加速,没法达到一个稳定的状态。这个Tl到底是加还是不加,因为在ansoft中(虽然ansoft中多了项摩擦转矩,但我也把它弄为0了),Tl=0,结果都是对的,所以,我觉得不加也可以,但是ansys算出来的结果就是不对。
2、假设我们像ansoft那样,采用固定时间步长的方法,那么需要在运动边界上使用插值,因第1步中得问题还未解决,所以暂未进行。
希望高手们多多发表意见,以上全是个人愚见,有哪些错得地方,还请指出。谢谢捧场。
顺便,附上代码:
/prep7
!=========转子运动初始参数========
PI=ACOS(-1)
Jmove=0.08 !转动惯量
per_thita=360/(esize_gap*4) !转子每一步转动的角度,此时为一个网格,单位:度
n_rated=2967 !转子额定转速,单位:转/分
t_steps=10 !转子转动的总步数
*dim,parameter,table,t_steps+2,4 !定义存储参数表
!===========定义表头============
XXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX
!=========定义表格初始参数======
XXXXXXXXX
parameter(1,1)=1e-6 !设置转子初始角速度,单位:弧度/秒
parameter(1,2)=1e-6 !转子转动一步需要的时间
parameter(1,3)=parameter(1,2)
!==========时步法========
allsel
*do,i,0,t_steps
!======删除耦合,转动转子=======
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
!=======耦合运动边界上的点======
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
!==========完全瞬态求解=========
!=======采用重启动rest分析========
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
!=======载荷步选项=======
time,parameter(i+1,3) !为载荷步设置时间,指定载荷步结束的时间
nsubst,1
kbc,1
autots,off
neqit,40
cnvtol,a,,1e-4
outpr,all,all
outres,all,all
solve
!====每一步后处理求转矩==========
XXXXXXXXXXXXXX
parameter(i+1,4)=torque*ss_cll
PADEL,ALL
!=========转子运动方程===========
!转动一步角度固定,时间变化
!此时不考虑负载转矩
parameter(i+2,1)=(parameter(i+1,4)/Jmove)*parameter(i+1,2)+parameter(i+1,1)
parameter(i+2,2)=abs(per_thita*(PI/180)/parameter(i+2,1))
parameter(i+2,3)=parameter(i+1,3)+parameter(i+2,2)
!=========写入角速度、时间步、转矩============
*cfopen,para_result_z_0_jm,txt,,append
zhou =k+1
steps =i
omega =parameter(i+1,1)
per_time=parameter(i+1,2)
all_time=parameter(i+1,3)
torque_t=parameter(i+1,4)
*vwrite,zhou,steps,omega,per_time,all_time,torque_t
(F20.10,F20.10,F20.10,F20.10,F20.10,F20.10)
*cfclos
*enddo |
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