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IPM模型,请各位赐教

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发表于 2009-3-23 11:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 tupoh 于 2009-3-25 16:33 编辑

按maxwell12 的 prius计算例子做的,改变不同的θ角,算出转矩要么是实际的好几倍要么就一直振荡,电压也不对,这是怎么回事?

电流参数如下:
定子槽数:36
极数:6
双层短矩散嵌绕组,跨距为5,


详见附件图片

请各位同仁多指点.
(问题也列在图片上)
TR.jpg
phaseA.jpg
CoilA .jpg

IPM.rar

20.42 KB, 下载次数: 17, 下载积分: 西莫币 -1

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 楼主| 发表于 2009-3-23 13:14 | 显示全部楼层
计算后的磁力线是正确的,附见为excitations,我怀疑是什么地方设置的问题
excitations.JPG
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 楼主| 发表于 2009-3-23 13:57 | 显示全部楼层
把电流载荷改为电压时,计算结果电流为实际电流的好几倍,这是怎么回事?
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2009-3-24 11:07 | 显示全部楼层
这个问题很有意义,对于有见解的解答,将有积分奖励,希望大家能讨论一下!
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发表于 2009-3-24 12:49 | 显示全部楼层
你模型中有如下问题:
1.电流表达式中,功角40度应化为弧度.
2.转子应转30度,转动方向取决于d轴的方向,建议给出磁钢的充磁方向.
  应使A相绕组的轴线方向与d轴方向相反.
3.模型的边界以取齿的中心线为宜,这样便于电流赋值.

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 楼主| 发表于 2009-3-24 14:59 | 显示全部楼层
jygan 兄,你讲的第一二点我都你所说的做的,还有不行
"3.模型的边界以取齿的中心线为宜,这样便于电流赋值."不太清楚,边界不就是master-slave吗?
A相绕组的中心线是不是就是定子的中心线,即30度处?
为了两A相绕组两边对称,中心线定会在槽中间

我在想是不是以齿为中心,模型就可以变成整的槽了,再把转子转35度,对正A相绕组中心

可我这样做了,绕组电流是实际电流的好几倍,还是不正确
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 楼主| 发表于 2009-3-24 15:27 | 显示全部楼层
还有我用RMxprt计算后直接生成2D计算,两差的电机转矩相关数倍,真奇怪
我没做任何修改,这是怎么原因
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发表于 2009-3-24 16:18 | 显示全部楼层
对于IPM电机, RMxprt的计算值与2D的结果是相差很大,但相差数倍也太离谱了.要注意一点,RMxprt中所说的功角是外电压与空载反电势之间的夹角,对应于2D中用电压源激励.
检查一下你自己建的模型的边界条件是否对,应为半周期边界:Master=-Slave.另外把永磁体的磁化方向标示出来,我帮你再检查一下.

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发表于 2009-3-24 17:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 headpig 于 2009-3-24 17:17 编辑

6# tupoh
RMXPRT 帮助文档有强调,对称轴要放在齿上
1.JPG

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发表于 2009-3-24 17:08 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2009-3-25 09:53 | 显示全部楼层
8# jygan

jygan兄,边界与磁力线方向见附件
Boundaries.jpg
B.jpg
Flux.jpg
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 楼主| 发表于 2009-3-25 10:56 | 显示全部楼层
2d算出来的电流是RMxprt计算出的电流的2p倍(极数)
但2d里symmmetry multiplier和并联支路数都是设置对的,都是设置6
本电机是6极,并联支路数为6,每槽导体数为28
在每项绕组的number of conduct 均设置为14
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发表于 2009-3-25 12:56 | 显示全部楼层
边界条件及永磁磁化方向都对,但从上面两张磁场图来看,运动方向不对,不知是motion_setup还是别的地方有问题,请仔细查一下。按你图1所示,如A相电流超前B相电流,电机应逆时针方向转,在motion_setup中应点Positive Z。另外请注意以下几点:
1. 图2和图4中的parallel branch不一样。
2. 电流表达中Omega是否对
3. 一般来说,边界线应取定子齿中心线,见9楼的帖子。
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 楼主| 发表于 2009-3-25 13:36 | 显示全部楼层
omega我算了多个角度,都不正常

关键问题是这样的:我用RMxprt计算后直接生成maxwell2d,然后直接分析(中间无任何改动)
RMxprt计算结果为:
FULL-LOAD DATA

Maximum Line Induced Voltage (V):        203.624
Root-Mean-Square Line Current (A):        553.853
Root-Mean-Square Phase Current (A):        553.853

Armature Thermal Load (A^2/mm^3):        4610.69
Specific Electric Loading (A/mm):        164.54
Armature Current Density (A/mm^2):        28.0216
Frictional and Windage Loss (W):        151500
Iron-Core Loss (W):        116.244
Armature Copper Loss (W):        14801.8
Total Loss (W):        166418
Output Power (W):        90041.4
Input Power (W):        256459
Efficiency (%):        35.1094

Synchronous Speed (rpm):        1900
Rated Torque (N.m):        452.543
Torque Angle (degree):        84.4868


而用2d直接计算,得出转矩为:1400kN.m,winding Currents PhaseA:4700A(幅值)
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 楼主| 发表于 2009-3-25 13:37 | 显示全部楼层
由RMxprt自动生成的maxwell 2d模型的边界线是定子齿中心线

我任意做一个径向式的例子算出都差很远
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发表于 2009-3-25 15:09 | 显示全部楼层
兄弟, 你的Frictional and Windage Loss (W): 151500  大于 Output Power (W): 90041.4 ,在RMxprt中的output power是电磁功率减去所有损耗,而2D中计算得到的是电磁转矩,未减去铁耗和机械损耗。
你的设计本身不合理,在这么大的电流下,磁路高饱和,RMxprt的磁路计算结果没有参考价值。

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 楼主| 发表于 2009-3-25 15:37 | 显示全部楼层
嗯,后面的是我随便弄的一个模型,就想验证RMxprt与2d之间的区别

而图1234是我们实际做的电机,不知道为何电流差那么多
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 楼主| 发表于 2009-3-25 16:20 | 显示全部楼层
Frictional and Windage Loss (W)那么大的原因是我给的reference speed 少给了个零,我现在改过来,输出功率设为40kW,RMxrpt数据如下:
     FULL-LOAD DATA

Maximum Line Induced Voltage (V):        203.624
Root-Mean-Square Line Current (A):        437.232
Root-Mean-Square Phase Current (A):        437.232
Armature Thermal Load (A^2/mm^3):        2873.43
Specific Electric Loading (A/mm):        129.894
Armature Current Density (A/mm^2):        22.1213
Frictional and Windage Loss (W):        200
Iron-Core Loss (W):        116.244
Armature Copper Loss (W):        9224.61
Total Loss (W):        9540.85
Output Power (W):        39950.9
Input Power (W):        49491.8
Efficiency (%):        80.7224

Synchronous Speed (rpm):        1900
Rated Torque (N.m):        200.791
Torque Angle (degree):        59.7931

然后再重新生成2d计算,转矩为1000N.m左右,电流为4700A,还是一样的问题相关很远。
我又做了个SPM的模型,结果却较为接近。
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 楼主| 发表于 2009-3-25 16:33 | 显示全部楼层
我已经把模型上传,请你们试算一下,不一定合理,请指正
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发表于 2009-3-25 19:56 | 显示全部楼层
我的结果:

FULL-LOAD DATA

Maximum Line Induced Voltage (V):        203.624
Input DC Current (A):        105.921
Root-Mean-Square Phase Current (A):        213.045
Armature Thermal Load (A^2/mm^3):        909.632
Specific Electric Loading (A/mm):        63.2933
Armature Current Density (A/mm^2):        14.3717
Frictional and Windage Loss (W):        110
Iron-Core Loss (W):        116.244
Armature Copper Loss (W):        2893.48
Transistor Loss (W):        393.541
Diode Loss (W):        182.466
Total Loss (W):        3695.73
Output Power (W):        39943.7
Input Power (W):        43639.4
Efficiency (%):        91.5312

Synchronous Speed (rpm):        1900
Rated Torque (N.m):        200.755
Torque Angle (degree):        47.1965

Maximum Output Power (W):        197026
Torque Constant KT (Nm/A):        1.90055
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