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[求助] 直线电机稳态力+分数槽双层绕组

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该用户从未签到

发表于 2017-2-24 16:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
50西莫币
本帖最后由 机械的阿呆 于 2017-2-24 16:22 编辑

本人学习永磁同步直线电机设计,参照重庆大学杨超的论文——《主动悬架用直线作动器结构设计及性能分析》,需要建立12槽14极的永磁同步直线电机有限元模型,查阅《永磁无刷直流电机技术》第五章相关内容12槽10极的绕法,遇到以下问题,特来向西莫大神求助。
1.通过计算槽距角可以得到星形图,但是对于星形图到双层绕组时不理解,为什么A相占1/8、2/7槽,最终结果中A相也在槽3中?另外A相在1槽中是正的话,1槽的另一绕组是哪一相的正负线圈?
1.png
2.采用60°相带,如果还是用上图,A相可以是1、6槽么,如果可以的话,这个选取有什么区别,如果不是为什么?
3.绕组走线采用的是叠绕组还是波绕组,但是极距是分数该怎么办?针对这种分数槽双层绕组的设计过程是怎样?
4.如图2是模型图

模型图

模型图

图3为推力曲线图,最终推力无法达到稳态,并且初始值不为0,无法得到论文中的曲线,不知道是哪些参数设置错误。

推力图

推力图

参数设置如下:
材料设置

材料设置

材料设置

径向充磁

径向充磁

径向充磁

运动设置:方向/范围/怎么选取?速度设置不同影响,重庆大学来飞的博士论文中设置运动速度为0。

运动设置1

运动设置1

运动设置2

运动设置2

运动设置3

运动设置3

边界设置

边界设置

边界设置

激励设置:每槽匝数100,电压40V,每相的夹角120°,但是电阻和电感设置文中未提及

激励设置1

激励设置1

激励设置2

激励设置2

参数设置:怎么可以输出力曲线

参数设置——力

参数设置——力

最后问题比较长,衷心希望得到各位大神的帮助,谢谢大家。

主动悬架用直线作动器结构设计及性能分析_杨超.pdf

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1.通过计算槽距角可以得到星形图,但是对于星形图到双层绕组时不理解,为什么A相占1/8、2/7槽,最终结果中A相也在槽3中?另外A相在1槽中是正的话,1槽的另一绕组是哪一相的正负线圈? 单层绕组看槽号(定义入线方向正负),双层线组看齿号(定义绕线为CW还是CCW为正负) 2.采用60°相带,如果还是用上图,A相可以是1、6槽么,如果可以的话,这个选取有什么区别,如果不是为什么? 相带可以是1.6槽,与上图没有实指性的区别,只 ...
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[LV.1]初来乍到

发表于 2017-2-24 16:23 | 显示全部楼层
1.通过计算槽距角可以得到星形图,但是对于星形图到双层绕组时不理解,为什么A相占1/8、2/7槽,最终结果中A相也在槽3中?另外A相在1槽中是正的话,1槽的另一绕组是哪一相的正负线圈?
单层绕组看槽号(定义入线方向正负),双层线组看齿号(定义绕线为CW还是CCW为正负)
2.采用60°相带,如果还是用上图,A相可以是1、6槽么,如果可以的话,这个选取有什么区别,如果不是为什么?
相带可以是1.6槽,与上图没有实指性的区别,只是A项由原来的1,-2,-7,8变为1,6,-7,-12
3.绕组走线采用的是叠绕组还是波绕组,但是极距是分数该怎么办?针对这种分数槽双层绕组的设计过程是怎样?
你的这个是集中绕组,不分波绕还是叠绕
4.图3为推力曲线图,最终推力无法达到稳态,并且初始值不为0,无法得到论文中的曲线,不知道是哪些参数设置错误。
运动设置那里初始位置不为0吧,A向通电,磁极与其对齐的距离
另外你的励磁源如何设置也有影响的
直线电机没做过,但永磁同步电机如果以上参数未设定对的话就不会稳定。

如有不对,欢迎指正
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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2017-2-24 20:50 | 显示全部楼层
谢谢您的回答。第二个和第三个我已经理解。
关于第一个问题,想问您一下,你说的双层线组看齿号(定义绕线为CW还是CCW为正负),从哪里可以查阅到更多的资料?
第四个问题,如果假设左侧的为动子,将动子的最上端与定子的最上端对齐,这种情况下设置运动方向应该是positive,然后运动范围应该是0~下端对齐的距离么?
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[LV.1]初来乍到

发表于 2017-2-25 11:47 | 显示全部楼层
本帖最后由 mfkfnaps 于 2017-2-25 12:49 编辑

关于1
如下图002图,线圈产生的磁场双层绕组与单层绕组是有区别的,但都是分为6个区单层N-S-N-S-N-S(双层N-SS-NN-SS-NN-SS-N),这样你应该不难理解了,具体哪本国外的书上到的不记得了,你直接记我的结果就好了,国内的书上没注意有人介绍过这种分析方法

关于4
如下图001图,这个是同步电机初始机械角度的看法,附图的是两项电机,不是三项电机,方法是相同的,A项线圈通电,产生NS极,与磁铁NS极的夹角,注意电产生的NS极与磁铁的SN对应就好。

都懂了没,都懂的记得给分哈
001.JPG
002.JPG
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 楼主| 发表于 2017-2-25 16:22 | 显示全部楼层
mfkfnaps 发表于 2017-2-25 11:47
关于1
如下图002图,线圈产生的磁场双层绕组与单层绕组是有区别的,但都是分为6个区单层N-S-N-S-N-S(双层N ...

明白了,十分感谢您!最后我想问您一两个问题:
1.我查到的集中绕组定义是每相每极槽数等于1的称为集中绕组,但是12槽14极为什么也算是集中绕组?
2.针对双层绕组分数槽,得到星形图后,怎样进一步得到绕组展开图,看绕组展开图,还是不知道怎样识别出1槽的另一绕组?请你赐教。
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2017-2-25 18:41 | 显示全部楼层
3相电压源格式是不是  Umax*sin(2*pi*f*time)
                           Umax*sin(2*pi*f*time-2/3*pi)
                            Umax*sin(2*pi*f*time+2/3*pi)    每次用这个格式 计算多不对
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 楼主| 发表于 2017-2-25 19:08 | 显示全部楼层
我用的就是这个,可能在电阻和电感设置上有问题吧,目前我仿真也有问题,还不确定是哪里错。
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[LV.1]初来乍到

发表于 2017-2-27 08:38 | 显示全部楼层
机械的阿呆 发表于 2017-2-25 16:22
明白了,十分感谢您!最后我想问您一两个问题:
1.我查到的集中绕组定义是每相每极槽数等于1的称为集中 ...

1.集中绕组,跨距=1的绕组。
2.如下图,星形图可以按驱动方式进行分区,下图为按60度进行的分区,分好区之后如是单层绕组,按电流方向区分正负,如果是双层绕组,按CW或CCW区分正负,然后把同一项顺序连接,如果受电压限制,可以将单元电机进行串并联。单元电机个数=|槽数-极数|注意不是极对数。本例为2个单元电机
000.JPG
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