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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.1]初来乍到

发表于 2013-4-27 10:02 来自手机 | 显示全部楼层
对了 前面讨论将气隙沿着圆周分几段的设置 在Maxwell菜单…Tools…Options…RMxprt Options…第三页即Export Options 中第三项Band Arc 。

Band Arc 是指每一段气隙圆弧中心角的大小。它的有效范围是1到5度,默认值是3。Maxwell 2D在二维电磁场分析转矩和电磁力时,对Band Arc 的大小还是比较敏感的,它的值越小气隙网格就越好,计算电磁力密度和电磁转矩就越准确,当然计算时间相应拉长喽。

这个窗口其他四个参数一般用不到
Periodic 电机模型的几何对称性 如果设定为1 即模型最小周期 例如可对称分四份 那么就是只画四份之一 缩短计算时间。
Difference 转子相对定子的所偏转的角度
Teeth to Teeth 顾名思义转子齿中线或转子磁极轴线与周期分割线方向保持一致。不过定子齿中心线始终是一致的。
Design sheet 就是指定一个电子表格模板来生成电磁计算单。

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 楼主| 发表于 2013-4-27 10:44 | 显示全部楼层

受益匪浅,太谢谢前辈了!{:soso_e183:}
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 楼主| 发表于 2013-5-6 15:52 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-4-27 10:02
对了 前面讨论将气隙沿着圆周分几段的设置 在Maxwell菜单…Tools…Options…RMxprt Options…第三页即Expor ...

前辈您好!最近碰到一些问题想向您请教一下。
最近在看电机偏心那方面的内容,想自己摸索一下理论和公式。您之前给我推荐的《电机内的电磁场》里面第三章主要讲的是“保角变换”,其中第八节第96页那里提到了两个公式,如图1.

图1

图1

请问这两个公式在电机没有偏心的情况下也可以使用吗?
另外,我在看另一篇论文的时候看到了如图2中的两个公式。

图2

图2

图2中的第一个公式与图1中求径向磁感的公式有些类似,即偏心时径向磁通求法。图2中的第二个公式是求在没有偏心现象的情况下径向磁通的求法,Rs和Rr分别是定子与转子半径。图2中第二个公式论文中直接给出,请问前辈这个公式是正确的吗?因为我查了手头现有的资料没看到这个公式。还有一个问题,这篇论文没有提到在电机没有偏心现象的情况下切向磁通密度的公式,所以我就想请教一下前辈,在电机没有偏心现象时,切向磁通的公式是怎样的?虽然我查了一些资料都说切向磁通密度远远小于径向磁通密度所以经常被省略。
谢谢!
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-9 18:12 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-5-6 15:52
前辈您好!最近碰到一些问题想向您请教一下。
最近在看电机偏心那方面的内容,想自己摸索一下理论和公式 ...

doc2013050901.jpg
doc2013050902.jpg
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-9 18:50 来自手机 | 显示全部楼层
不论是否偏心 切向磁密可以按前面我提及的 只是路径尽量靠近定子内圆 以分界面为限
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 楼主| 发表于 2013-5-10 14:53 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-9 18:50
不论是否偏心 切向磁密可以按前面我提及的 只是路径尽量靠近定子内圆 以分界面为限

十分感谢前辈的解答,谢谢!
我又看了一遍之前问过您的论文,Rs是定子的外半径,Rr是转子的内半径。如图1所示,里面的是定子,外面的是转子。

图1

图1

关于径向和切向磁通的计算我听您的,还是用通用的公式。经您这么一点拨问题理顺了不少,再次感谢!
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 楼主| 发表于 2013-5-24 21:16 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-9 18:50
不论是否偏心 切向磁密可以按前面我提及的 只是路径尽量靠近定子内圆 以分界面为限

前辈您好!今天在做磁拉力分析时遇到了一个问题想向您请教一下。
之前做磁拉力分析的时候都是在ansoft里面分别求出磁拉力沿x轴和y轴的分量,然后导入到matlab中用您给的程序进行谐波分解,一直都非常顺利。但是我今天在做磁拉力分析时没有将磁拉力沿x轴和y轴分解,而是直接在ansoft中求出总的磁拉力,然后导入matlab中想进行谐波分解,结果就出现如图1所示错误

图1

图1

然后我又用回原来的方法,即将这个磁拉力沿x轴和y轴分解,再导入matlab中进行谐波分解,运行就不会出现问题。您能帮忙看看我问题出在哪里吗?谢谢!
总的磁拉力.zip (467 Bytes, 下载次数: 8)
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-25 18:03 | 显示全部楼层
请你把总的力的二维图发上来 你传的数据文件我没有发现有效的数据序列啊:
-----------------------------------------------------------------------------------------------
innerUMP
(Distance*180)/(70.1*Pi) [mm]
UMP []
__cartesian__ 0 0 179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 -179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 -179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000
__settings__ 1 0 0 0 11 11 0 0 0 0
UMP []
__settings__ -1 8 2 0 1 1
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-25 18:16 | 显示全部楼层
ansoft中磁密和磁力默认的都是矢量即(Bx,By,Bz),(fx,fy,fz)
matlab中傅里叶分解需要处理的是二维时间序列(t,B) B必须是一个一维的标量 t即时间序列 即角度或是位移。
经过我们处理后Bn,Bt,皆是关于时间(经位置或角度折算)序列的标量,所以B是不能简单直接处理的。
一般我们将气缝磁密主要是指有效的Bn,而不是B。但是要严密的求力时却要求Bt,分解气隙谐波时,此处要格外注意。
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 楼主| 发表于 2013-5-25 22:07 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-25 18:03
请你把总的力的二维图发上来 你传的数据文件我没有发现有效的数据序列啊:
----------------------------- ...

还是这个问题。今天我用ansoft仿真的时候,把昨天求的总的磁拉力那幅图给删了,然后还是按照之前的方法又求了一次总的磁拉力,并没有沿x轴或者y轴分解,然后将最新的总的磁拉力导入到matlab中进行分解,这次就可以成功分解一点问题都没出。关于这里我就有点糊涂了,方法都没变,而且都是求的总的磁拉力,昨天在matlab中分解就失败,今天就可以成功。前辈您能帮我看看我问题出在哪里吗?谢谢!
总的磁拉力.zip (158.22 KB, 下载次数: 6)
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 楼主| 发表于 2013-5-25 22:12 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-25 18:03
请你把总的力的二维图发上来 你传的数据文件我没有发现有效的数据序列啊:
----------------------------- ...

这次的附件里面就是我今天最新做出来的,前辈能帮忙看一下这次是否有有效的数据序列?多谢!
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 楼主| 发表于 2013-5-25 22:15 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-25 18:16
ansoft中磁密和磁力默认的都是矢量即(Bx,By,Bz),(fx,fy,fz)
matlab中傅里叶分解需要处理的是二维 ...

嗯,学习了,谢谢前辈解答!
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-26 08:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhaoranjun 于 2013-5-26 08:50 编辑
kimi_b 发表于 2013-5-25 22:07
还是这个问题。今天我用ansoft仿真的时候,把昨天求的总的磁拉力那幅图给删了,然后还是按照之前的方法又 ...


这次的数据是有效序列 我看了下
-------
outerUMP
(Distance*180)/(Pi*86.5) [mm]
UMP []
__cartesian__ 0 0 0.000000 -14713.081701 360.000000 21313.718366
__settings__ 1 0 0 0 11 11 0 0 0 0
0 -5791.34
0.36 -197.435
0.72 3116.93
1.08 5308.03
1.44 6989.63
。。。。。。。。




你说的总磁拉力是场处理中的公式是哪个

一般只要被处理数据是有效的时间序列标量参数即可以进行傅里叶分解

上次你传的数据只有三个数,而不是一个二维序列。

另外,磁拉力在电机中一般指径向电磁力的合力,例如偏心造成的单边磁拉力,而切向电磁力一般不可称为磁拉力。

因为在高速卧式电机中,轴的临界转速计算格外重要,此时要假定装配时存在10%偏心,这种偏心将引起的单边磁拉力,

单边磁拉力和转子自重,将对轴产生挠度变形,这个挠度一般不要超过10%气隙(单边)(异步电机10%,同步8%,直流6%)。

若槽配合选择不当,将导致单边磁拉力过大,使得轴挠度变形过大,将发生扫堂,同时可能使临界转速接近工作区使得振动加大。
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 楼主| 发表于 2013-5-26 10:02 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-26 08:27
这次的数据是有效序列 我看了下
-------
outerUMP

您之前教给我两个公式,分别是求切向力密度ft和径向力密度fn的,我这次求磁拉力合力的时候用的就是径向力密度fn然后乘以转子的表面积,公式是Fn=fn*2*Pi*R*L,R和L分别是转子半径和转子轴向长度,麻烦前辈您给看看这个公式对不?
还想请教前辈的是,前后两天我用的都是同样的公式同样的方法去求磁拉力合力,当导入matlab中想进行分解时,为什么第一次失败,即没有有效数据,而删除前一天在ansoft中的结果,方法不变利用后处理重新求合力的时候,再导入matlab中就有了有效数据并可以进行分解呢?
谢谢前辈!
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发表于 2013-5-26 10:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 zhaoranjun 于 2013-5-26 10:24 编辑
kimi_b 发表于 2013-5-26 10:02
您之前教给我两个公式,分别是求切向力密度ft和径向力密度fn的,我这次求磁拉力合力的时候用的就是径向力 ...


乘以转子面积注意是有效铁心面积,如果有径向通风沟则是要剔除的,径向力在工程上可以忽略切向磁密影响,
当然如果为了严密可以径向切向磁密,都求,然后再用我那个公式求fn,注意场处理器的输入顺序,
我觉得你第一次导出的数据有问题,我看了,只有三个数,而不是一个二维数列,所以无法傅里叶分解。
当然很多人还会把径向力fn,再沿着x,y轴分解然后花曲线,或是傅里叶分解,这个就看个人喜好了,都无大碍。
单位量纲自己注意,如fn是力密度,即Pa(牛顿每平方米,ansoft长度默认是mm),折算成径向力时,注意和面积单位统一。
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 楼主| 发表于 2013-5-26 10:34 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-26 10:16
乘以转子面积注意是有效铁心面积,如果有径向通风沟则是要剔除的,径向力在工程上可以忽略切向磁密影响 ...

可是前辈,第一次和第二次导出数据的时候我用的都是相同的方法,直接右键export,为何最后的结果却是一个可以分解一个不可以呢?
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发表于 2013-5-26 12:18 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-5-26 10:34
可是前辈,第一次和第二次导出数据的时候我用的都是相同的方法,直接右键export,为何最后的结果却是一个 ...

第一个数据对应的扫描路径二维图正常吗?如果正常是不会扫除下面这个文件的:
-----------------------------------------------------------------------------------------------
innerUMP
(Distance*180)/(70.1*Pi) [mm]
UMP []
__cartesian__ 0 0 179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 -179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000 -179769313486231570000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000.000000
__settings__ 1 0 0 0 11 11 0 0 0 0
UMP []
__settings__ -1 8 2 0 1 1
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 楼主| 发表于 2013-5-26 13:52 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-26 12:18
第一个数据对应的扫描路径二维图正常吗?如果正常是不会扫除下面这个文件的:
------------------------ ...

请问前辈,以后要是想避免这个问题,是不是扫描路径的建立也需要多多注意一下?
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 楼主| 发表于 2013-5-26 14:25 | 显示全部楼层
zhaoranjun 发表于 2013-5-26 12:18
第一个数据对应的扫描路径二维图正常吗?如果正常是不会扫除下面这个文件的:
------------------------ ...

不好意思,打扰前辈。我最开始传给您的数据是无效的序列,于是我刚才就在ansoft的results中把该无效序列对应的后处理做出来磁拉力合力的图给删除了,然后公式没变,扫描路径也没变,再一次求磁拉力的合力,这次的数据是这样的:

innerUMP
(Distance*180)/(Pi*70.5) [mm]
UMP []
__cartesian__ 0 0 0.000000 -24547.096572 357.957447 13025.058117
__settings__ 1 0 0 0 11 11 0 0 0 0
0 -20272.3
0.357957 -1990.3
0.715915 -236.592
1.07387 1265.06
1.43183 2583.99
1.78979 3554.94
2.14774 4433.15
2.5057 5096.19
2.86366 5809.82
3.22162 6518.27
3.57957 6923.57
3.93753 7352.09
4.29549 7785.41
4.65345 8239.14
5.0114 8691.03
......

这次就可以成功分解了,前辈您能给指点指点吗?因为前后两次我用的是相同的公式,扫描路径也是同一个。谢谢!
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[LV.1]初来乍到

发表于 2013-5-26 18:05 | 显示全部楼层
kimi_b 发表于 2013-5-26 14:25
不好意思,打扰前辈。我最开始传给您的数据是无效的序列,于是我刚才就在ansoft的results中把该无效序列 ...

首先要保证路径扫描出的二维图是正常,这样导出才能得到正确的序列数据。

求解和画路径虽然无绝对的先后顺序,但一般还是先建立扫描路径在进行场域求解,

因为ansoft会在求解过程不断地进行网络的自适应加细剖分网络,路径先画,当网络剖分自动加细时,

会以路径上的节点和边作为,进一步细化网络剖分的基点和边,我认为这样在扫描路径时,扫描的点才能避免进一步被过多插值。

当然,这是一点不成熟的个人看法,仅供参考,呵呵。

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