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[直线电机] 12槽11极永磁直线电机,仿真推力一直在0附近波动,哪里出错了

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发表于 2019-4-28 09:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 amazing 于 2019-4-28 09:55 编辑

推力

推力

如图,为12槽11极永磁直线电机模型,设置band运动方向为X轴正向,速度为6.22m/s。激励添加:从左到右12个槽中,A+,A-,A+,A-,B-,B+,B-,B+,C+,C-,C+,C-,windingA:2.7*1.14*sin(2*pi*162.827*time),windingB:2.7*1.14*sin(2*pi*162.827*time-pi*2/3),windingC:2.7*1.14*sin(2*pi*162.827*time+pi*2/3)。得到的推力如下图,推力为什么会一直在0附近波动?不应该是某一正值附近波动吗?求前辈们不吝赐教,小弟感激不尽!!!

模型

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band.png

三相感应电压

三相感应电压

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-4-28 14:35 | 显示全部楼层
将负载时的反电势和电流作在一张图里,看两者的频率是否相同,以及相位是否对上。
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 楼主| 发表于 2019-4-28 16:07 | 显示全部楼层
木小站_VCdpP 发表于 2019-4-28 14:35
将负载时的反电势和电流作在一张图里,看两者的频率是否相同,以及相位是否对上。

谢谢您的指导,这是将感应电动势和输入电流绘制到一张图中的结果。在定子、动子有相对运动的时间范围内,两者同相,应该是错误的;在动子停止运动后,两者出现相位差。还是不明白问题出在哪里?麻烦您再给看看,谢谢了!

感应电动势+输入电流

感应电动势+输入电流

动子运动位移

动子运动位移
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-4-28 17:27 | 显示全部楼层
amazing 发表于 2019-4-28 16:07
谢谢您的指导,这是将感应电动势和输入电流绘制到一张图中的结果。在定子、动子有相对运动的时间范围内, ...

u i同相时出力才最大,这个没错。你作一个只在有相对运动的时间范围内的推力曲线,看下推力平均值是多少?反电势和电流同相,推力还是为0的话,一般就是两者频率不一致。可能是物理模型中极距画错了,导致反电势与电流频率不相等。或者你把电流的频率162.827用计算公式代替,避免计算取舍带来频率不匹配。
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 楼主| 发表于 2019-4-28 19:56 | 显示全部楼层
木小站_VCdpP 发表于 2019-4-28 17:27
u i同相时出力才最大,这个没错。你作一个只在有相对运动的时间范围内的推力曲线,看下推力平均值是多少 ...

非常感谢您的解答!!我又按照您说的,把电流激励的频率改了,变成windingA:2.7*1.14*sin(2*pi*(6.22/2/0.0191)*time), windingB:2.7*1.14*sin(2*pi*(6.22/2/0.0191)*time-pi*2/3),
windingC:2.7*1.14*sin(2*pi*(6.22/2/0.0191)*time+pi*2/3), 得到的推力和法向力如下图所示,又出现了一个新问题,我设置的band运动方向是正向,得到的推力却是负值,软件计算出来的force_x难道不是运动部分的推力吗?又麻烦您了
1.png
2.png
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-4-29 13:39 | 显示全部楼层
amazing 发表于 2019-4-28 19:56
非常感谢您的解答!!我又按照您说的,把电流激励的频率改了,变成windingA:2.7*1.14*sin(2*pi*(6.22/2/ ...

客气,运动方向设成负方向看看。

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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-4-29 13:48 | 显示全部楼层
amazing 发表于 2019-4-28 19:56
非常感谢您的解答!!我又按照您说的,把电流激励的频率改了,变成windingA:2.7*1.14*sin(2*pi*(6.22/2/ ...

你把三相的电流 反电势做在一张图里看下。
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 楼主| 发表于 2019-5-2 15:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 amazing 于 2019-5-2 15:25 编辑
木小站_VCdpP 发表于 2019-4-29 13:48
你把三相的电流 反电势做在一张图里看下。


再次感谢您的解答!!!最后一张图是运动方向为正向的三相反电势+电流。前面两张图是运动方向反向后的推力和反电势,推力是在0上下波动,三相反电势也不对称。所以三相电流产生的行波磁场应该是正向的,您看下我上面把频率用表达式代入后得到的推力,方向是不对,那个波形大概对吗?麻烦您了
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运动方向反向的推力

运动方向反向的推力

三相反电势+电流

三相反电势+电流
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-5-4 10:52 | 显示全部楼层
amazing 发表于 2019-5-2 15:24
再次感谢您的解答!!!最后一张图是运动方向为正向的三相反电势+电流。前面两张图是运动方向反向后的 ...

很奇怪,一般三相反电势和电流对上,转矩或者力应该就没啥大问题。一般出现负的,把通电相序换下就好了,具体的你再看看吧,最好找周围人帮你看看仿真模型
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 楼主| 发表于 2019-5-4 15:41 | 显示全部楼层
木小站_VCdpP 发表于 2019-5-4 10:52
很奇怪,一般三相反电势和电流对上,转矩或者力应该就没啥大问题。一般出现负的,把通电相序换下就好了, ...

嗯,那我再看看吧,谢谢您了!!!
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-5-8 09:18 | 显示全部楼层
amazing 发表于 2019-5-4 15:41
嗯,那我再看看吧,谢谢您了!!!

嗯呐,好的,电机仿真多仿仿就有经验了。要是问题解决了或者有其他问题可以继续跟帖总结或提问。
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2019-7-6 09:00 | 显示全部楼层
大家好,我是初学者,请教一下直线电机的电流激励该怎么设计,非常感谢
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发表于 2019-7-22 12:38 | 显示全部楼层
木小站_VCdpP 发表于 2019-4-29 13:48
你把三相的电流 反电势做在一张图里看下。

你好 我做的是双边圆筒直线电机 麻烦你帮我看一下我的输入电流和感应电动势,图是这样的,目前是可以出来正常的推力的,但是很明显这两个是有相位差的,会不会导致我的推力过小???应该如何调整呢

输入电流 和感应电动势

输入电流 和感应电动势
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-7-22 13:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 木小站_VCdpP 于 2019-7-22 13:30 编辑
suifengsan 发表于 2019-7-22 12:38
你好 我做的是双边圆筒直线电机 麻烦你帮我看一下我的输入电流和感应电动势,图是这样的,目前是可以出来 ...


不是同相位的,输出力(转矩)不是最大值,一般仿真都采用id=0控制。

(1)要么从物理模型中实现,模型中的磁钢d轴与A相绕组轴线对齐,那么A相的反电势就是从0开始的。这里可以通过起始的建模来实现,如果是已经建好的模型没对齐,可以在model中的Motion Setup 里设置初始位置 Initial Position来把这个角度(位置)差给补上,或者还可以将定子/动子直接move 移动使之对齐。

(2)要么改变激励中的相位角 Im*sin(2*pi*f*time+theta),根据你目前作出来的反电势和电流之间的相位差,设置theta来补偿(缺点,从波形看相位差可能得到的不是准确值)。
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-7-22 13:20 | 显示全部楼层
suifengsan 发表于 2019-7-22 12:38
你好 我做的是双边圆筒直线电机 麻烦你帮我看一下我的输入电流和感应电动势,图是这样的,目前是可以出来 ...

您,还可以参考论坛里的这个帖子。

ansoft中表面式(面贴式)永磁电机id=0控制及增去磁状态的实现方法
https://bbs.simol.cn/forum.php?m ... &fromuid=267793
(出处: 西莫电机论坛)
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2019-7-22 13:32 | 显示全部楼层
552359373 发表于 2019-7-6 09:00
大家好,我是初学者,请教一下直线电机的电流激励该怎么设计,非常感谢

电机的激励可以是
(1)内置的理想电流源
ia=Im*sin(2*pi*f*time+theta),  ib= Im*sin(2*pi*f*time-2pi/3+theta), ic= Im*sin(2*pi*f*time+2pi/3+theta),f为电机频率,对于直线电机是由 速度 极距计算得到,theta设为0,A相电流从0开始,只要模型中设置了A相轴线与d轴对齐了,那么仿真反电势也是从0开始。

(2)外置电路
可以搭建实际的全桥电路之类的。

另还可以参考论坛里的相关帖子:
ansoft中表面式(面贴式)永磁电机id=0控制及增去磁状态的实现方法
https://bbs.simol.cn/forum.php?m ... &fromuid=267793
(出处: 西莫电机论坛)
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[LV.6]常住居民II

发表于 2019-7-22 13:40 | 显示全部楼层
刚好要做这款,学习了。。。。。
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发表于 2020-4-14 13:03 | 显示全部楼层
请问感应三相电压初始值不为0是怎么做到的
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发表于 2021-3-31 10:59 | 显示全部楼层
18967568560 发表于 2020-4-14 13:03
请问感应三相电压初始值不为0是怎么做到的

我也想知道!我i现在都是从0开始的
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发表于 2021-4-22 14:20 | 显示全部楼层
木小站_VCdpP 发表于 2019-7-22 13:16
不是同相位的,输出力(转矩)不是最大值,一般仿真都采用id=0控制。

(1)要么从物理模型中实现, ...

您好,想问一下,在模型中手动把A相中心与永磁体的中心对齐了,但是反电动势和电流还是对不上,我的力也是在0附近波动,想问一下还有什么原因吗?
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