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楼主: kimi_b

[Maxwell] 如何得到气隙中的磁通密度数据并画出磁通密度曲线

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2013-3-26 21:58 | 显示全部楼层
将你得多的转矩或磁密图右键输出B.dat文件,然后用我传附件在matlab便可以做傅里叶分析了。
附件压缩包中的xiebo.m中:
Ns=250;傅里叶卷积的点数
order=15;要分析到的谐波次数
注意导出的B.dat要与xiebo.m处在一个文件夹中。
输入Ns=500(需要进行分析的采样点个数,若在maxwell中只分析了一个磁极下的磁密,
所以只有半个周期,我们需要通过镜像生成后半个周期,这样总采样点个数为250*2=500)

xiebo.rar

780 Bytes, 下载次数: 289, 下载积分: 西莫币 -1

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 楼主| 发表于 2013-3-26 23:21 | 显示全部楼层

我试试看,十分感谢!
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 楼主| 发表于 2013-3-27 16:39 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-26 21:58
将你得多的转矩或磁密图右键输出B.dat文件,然后用我传附件在matlab便可以做傅里叶分析了。
附件压缩包中的 ...

我今天用你给我的“xiebo”文件试了一下,系统提示第11行有问题,有点不明白,想请教一下。
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 楼主| 发表于 2013-3-27 16:58 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-26 21:58
将你得多的转矩或磁密图右键输出B.dat文件,然后用我传附件在matlab便可以做傅里叶分析了。
附件压缩包中的 ...

B1

B1

B2

B2
你好,我刚才看了一下是我导出的时候没有命名为“B.dat”文件,是我的问题。我是在内转子边缘画的扫描线,这两幅图B1,B2是对内转子转矩图进行谐波分析得到的。请问B1里面哪条正弦曲线应该是可以用来作为仿真结果的?还有,B2是不是就是傅里叶的波谱分析?谢谢!
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 楼主| 发表于 2013-3-27 16:59 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-26 21:58
将你得多的转矩或磁密图右键输出B.dat文件,然后用我传附件在matlab便可以做傅里叶分析了。
附件压缩包中的 ...

左边的是B1,右边是B2
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2013-3-28 00:14 | 显示全部楼层
两幅图都是,第一幅是瞬时值,第二幅是有效值。

第一幅相当于将任何一个曲线分解为n个不同谐波次数的正弦曲线的和,这也是高数中傅里叶级数的应用。

第二幅相当于将任何一个场的扫描量,分离出基波和各次谐波的有效值,即某次谐波曲线所包含面积处于t。

如果是气隙磁密做傅里叶分解,第一幅图即表示基波和谐波的正选波形,第二幅图表示基波和谐波气隙磁密平均值(有效值)。

通过第二幅图,就可以知道各次谐波的平均幅值是多少,若是发电机就知道了波形畸变率,即基波外的其他电压或电流谐波幅值的算术平方根处于总电压或电流。
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2013-3-28 00:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhaoranjun 于 2013-3-28 00:54 编辑

2mq±1次的谐波为齿谐波,分布系数与基波一致,无法利用线圈短距消除,要注意减弱,若无法减弱 则一般使用斜槽来使得齿谐波电势相互抵消不产生谐波电流。减1次谐波是反向旋转磁场,是抑制谐波;加1次谐波是正向旋转磁场,是增加谐波。所以对于启动性能或控制性能有特别要求的,需要额外注意谐波磁场所产生的谐波力矩大小,以及他是增加转矩,还是消弱转矩。

q为每极每相下的槽数,m相数,q为整数即是整数槽,谐波只有奇数次;若q为真分数,则谐波就会有偶数次,分数槽绕组排列就更为复杂。

除了基次外,3次谐波幅值最大,若定子绕组采取Y接绕组,则3次谐波便无法形成环流回路引起损耗增加,所以谐波主要考虑5、7次 、11、13次、19、21次。为何双叠绕组短距系数很多取5/6那,主要就是消弱5次和7次谐波。关于谐波的问题,最主要是定转子槽配合选定不同进而造成了不同的谐波分布。谐波分析方面,可以找本电机学简单地看下,也可找本坛大牛们的讨论帖。当然也有人利用某次谐波磁场导出来做同步电机的本身励磁,自然就要加大某次谐波成分了,这个就另当别论了。

所以涉及到了一定程度,电机学、电机设计、电机内电磁场、绕组理论,这四本书是必须要看的。
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发表于 2013-3-28 08:53 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-4 21:07
矢量F等于矢量J叉乘矢量B,从直角坐标转化到柱坐标中
法向(即径向)力密度fn和切向向力密度ft为:

根据在ansoft maxwell规定的PHI参数的正方向来看,Bt的公式似乎有误,手边没有maxwell,请楼主或其他网友可自行验证下
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 楼主| 发表于 2013-3-28 23:15 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-28 00:34
2mq±1次的谐波为齿谐波,分布系数与基波一致,无法利用线圈短距消除,要注意减弱,若无法减弱 则一般使用斜 ...

真的很感谢你的解答!说句实话,我之前是搞机械的,这一下开始做电机方面的的确有点吃力,有一些最基本的知识还是不太了解,所以你给我细心作答的帖子我正在慢慢学习,而且你给我推荐的材料我也会学习,软件想搞明白基本理论知识还是要搞懂,有不明白的我再向你请教。多谢!
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发表于 2013-3-29 20:32 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-3-28 23:15
真的很感谢你的解答!说句实话,我之前是搞机械的,这一下开始做电机方面的的确有点吃力,有一些最基本的 ...

一起学习{:soso_e130:}
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 楼主| 发表于 2013-3-29 20:54 | 显示全部楼层

{:soso_e130:}
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 楼主| 发表于 2013-4-13 15:33 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-7 19:57
如果想求单边磁拉力,就求法向力,然后每个向力沿x y方向分解 ,然后沿圆周累加 就知道了x y方向单边磁拉力 ...

这几天看你之前给我的解答,同时自己也在学习电磁电机方面的知识。在这里你提到了偏心的问题,想问一下,如果研究偏心的问题,Bn,Bt的计算公式还是之前那样的吗?最近看了一些关于电机偏心方面的文章发现很多的都提到了径向磁密。还有,对扫描的路径建立有没有特殊要求?

点评

因为偏心很大程度上是由单边磁拉力求出来的,建议你看下电机结构,这个可有径向磁密去求取  详情 回复 发表于 2015-1-14 14:42
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-4-13 19:21 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-3-7 20:42
可以,根据maxwell应力张量法计算为
fn=(Bn^2-Bt^2)/(2u0)  
ft=Bn*Bt/u0

我想问一下关于径向力的求解,您提到根据麦克斯韦应力张量法得到径向力fn=(Bn^2-Bt^2)/(2u0),我记得Bn和Bt一个是法向磁密一个是切向磁密。而在陈世坤老师的《电机设计》一书中提到径向力F=b(θ,t)^2/(2u0),b(θ,t)指的是气隙磁场磁密,这样的话得到的b(θ,t)^2应该是Bn^2+Bt^2而不是Bn^2-Bt^2。最近在计算求解到径向力时用fn=(Bn^2-Bt^2)/(2u0)得到的曲线很乱,而用fn=(Bn^2+Bt^2)/(2u0)得到的曲线感觉比较适合实际,不知道您试验过没有?
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发表于 2013-4-14 11:12 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-4-13 15:33
这几天看你之前给我的解答,同时自己也在学习电磁电机方面的知识。在这里你提到了偏心的问题,想问一下, ...

公式一样的  

对于两个不同磁导率介质传导时 在分界面处 可以很容易导出

法向的磁感应B是连续的,但切向不连续

切向的磁场强度H是连续的,但法向不连续

一旦过了分界面 对于气隙路径并不需要很严格在中间

一般只要气隙路径可以包裹住转动件 距离边界一个剖分单元距离即可

工程上一般选择路径偏离不动件近些 这样有利于扫描转动件在不同偏心下的气隙磁密
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发表于 2013-4-14 11:56 | 显示全部楼层
lhzc4410 发表于 2013-4-13 19:21
我想问一下关于径向力的求解,您提到根据麦克斯韦应力张量法得到径向力fn=(Bn^2-Bt^2)/(2u0),我记得Bn和 ...

电机设计那本书提出的B是关于t的解析解。

在二维中Bx,By是矢量(Bx,By,0)的标量值,

经过坐标转换后的Bn和Bt不能简单地套用到B(t)中,

这个利用张量推导过程还是比较复杂的,如果感兴趣请看

汤蕴璆先生的《电机内的电磁场》第二版,科学出版社,1998

第九章 电磁力和电磁转矩  341-367

9.5节中磁场的张力张量 里面有详细推导

当然9.5节前面的4节也是必要的理论前导

1.jpg

2.jpg

3.jpg

4.jpg

5.jpg

汤蕴璆先生的《电机内的电磁场》第二版自己搜吧 很好下载到

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 楼主| 发表于 2013-4-14 13:45 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-4-14 11:12
公式一样的  

对于两个不同磁导率介质传导时 在分界面处 可以很容易导出

谢谢,我试试看!
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 楼主| 发表于 2013-4-14 13:49 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-4-14 11:56
电机设计那本书提出的B是关于t的解析解。

在二维中Bx,By是矢量(Bx,By,0)的标量值,

学习了!         
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发表于 2013-4-14 13:57 | 显示全部楼层
那两个公式求的力密度单位是Pa或N/平方米
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 楼主| 发表于 2013-4-14 14:00 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-4-14 13:57
那两个公式求的力密度单位是Pa或N/平方米

铁心长就是扫描路径的半径是吗?
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发表于 2013-4-14 14:08 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-4-14 14:00
铁心长就是扫描路径的半径是吗?

根据径向力的力密度(Pa),则可进一步求出铁心的振动和噪音声功率级。

可以使用公式解析法分基波和各次谐波;也可以将ansoft求的力密度导入anys分析。
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