以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题

zengxiaodong · 发表于 2020-7-7 14:09

先来分析4个瞬间的径向力波，电角度分别为0、1、3、7度。也就是增量分别是1度、2度、4度电角度。

数据文件

Desktop.rar (91.04 KB, 下载次数: 3)

0次力波的结果

从0次力波的分析可以看出，数值不变化（放大后似乎有变化），尤其是不是单调变化的，故可以认为是数值计算的误差所致！

zengxiaodong · 发表于 2020-7-7 14:29

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-7-7 15:06 编辑

zengxiaodong · 发表于 2020-7-7 14:45

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-7-7 15:09 编辑

奇怪的是，力波幅值也大幅度变化了，这个是与理论不同的地方！（好像移动还加速？）

补充内容 (2020-9-23 20:59):
空间2阶力波确实是乱跳，参见https://bbs.simol.cn/thread-33371-5-1.html

zengxiaodong · 发表于 2020-7-7 15:18

补充内容 (2020-9-21 19:06):
制作了动画，3次力波确实是不移动、不变化，所以3次力波不辐射噪声

zengxiaodong · 发表于 2020-7-7 15:39

经过上述几个力波的分析，发现有限元数值计算的结果明显跟理论分析结果不同！可以很确定地说，有限元数值计算的结果更加符合实际情况，而理论分析的结果误差很大，这是由于理论分析时采用了很多假设条件，这些假设条件或多或少会导致与实际情况不完全吻合。

例如，陈世坤《电机设计》P200谈到主波引起的2倍电源频率振动，而本实例数值计算的结果却是1倍电源频率！

补充内容 (2020-7-9 09:48):
......而本实例数值计算的结果却是1倍电源频率！
确实是2倍电源频率，因为主波（力波）是10个波，而主波（磁密波）是5个波，两者移动相同的空间距离时，磁密变化1次，力波则将变化2次！

zengxiaodong · 发表于 2020-7-9 09:30

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-7-9 16:39 编辑

这是主波（10对极，10个波）径向力波的空间分布结果，对应转子0、30、60、90度电角度位置。经过精确计算，转子转动90度电角度，那么主波（力波）在空间也是同向移动90度电角度。

zengxiaodong · 发表于 2020-7-9 18:04

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-7-9 18:09 编辑

这张表好像是对的，9槽10极电机的1阶力波的频率，根据前面的滤波分析结果，其频率确实是2f

永磁电机径向力波阶数与频率.png

欧阳庆 · 发表于 2020-7-11 20:56

异乡de人发表于 2010-3-26 10:44
回复 256# zengxiaodong

这是一位可悲的版主。至今还没有明白说的什么？

欧阳庆 · 发表于 2020-7-11 21:03

九月可冬眠发表于 2015-7-9 17:15
看到楼主的引子里面的一句话，突然觉得惺惺相惜：
学电机学，书里都写到，对于同步电机，绕组的极数要和电 ...

现在你看明白了吧。那些课本书籍，教授，老师其实都在闭眼瞎说。有某大佬在用ansys 仿真一下，贴出一图就全解决了所有的问题。

zengxiaodong · 发表于 2020-7-21 07:17

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-7-21 07:58 编辑

其实无需进行FFT频谱分析，也无需进行FFT滤波，仅需简单地对径向力波进行积分计算，就可以判断0次力波，1次力波的大小和频率。具体的方法讨论请参见https://bbs.simol.cn/thread-33371-5-1.html

9槽10极径向力波及其积分.gif

看紫色积分线的右端点，可以得出结论该电机的0次力波几乎可以忽略。
由于没有0次力波，那就可以直接读出1次力波的大小，办法就是横坐标一半（0.22）这条垂直线与积分曲线交点的变动范围（具体的系数上还要翻倍）。

zengxiaodong · 发表于 2020-9-21 19:10

本帖最后由 zengxiaodong 于 2020-9-21 19:52 编辑

zengxiaodong 发表于 2020-7-7 15:18
补充内容 (2020-9-21 19:06):
制作了动画，3次力波确实是不移动、不变化，所以3次力波不辐射噪声

制作了3次径向力波的动画，确实是不变化！！！

由于文件大小的限制，上述动画只有9帧，所以下面给出25帧的动画文件

9槽10极径向力波3次滤波动画.part1.rar (2 MB, 下载次数: 1)

9槽10极径向力波3次滤波动画.part2.rar (2 MB, 下载次数: 1)

9槽10极径向力波3次滤波动画.part3.rar (183.17 KB, 下载次数: 2)

补充内容 (2020-9-23 20:39):
其他空间力波的动画可以参见https://bbs.simol.cn/thread-24982-4-1.html

补充内容 (2020-9-23 20:40):
1阶、2阶空间力波的动画，请参见https://bbs.simol.cn/thread-33371-5-1.html

当归 · 发表于 2020-9-23 10:52

感谢分享，学习一下。

胖土豆 · 发表于 2020-10-23 09:46

各位老师们，8极9槽的不平衡磁拉力电机轴和轴承能承受的了吗，我仿真了一下，不平衡磁拉力最大能到40Nm，我的电机8，9个kW左右。

求学zhi人 · 发表于 2021-3-27 17:22

DC_PUMP 发表于 2009-2-24 20:35
我觉得随着永磁直流无刷电机的问世及发展到今天，绕组的极数要与磁极数相同的说法只能定义在某种电机上而已 ...

同意此观点！！！！！！！！！！！！！！！

zengxiaodong · 发表于 2022-3-21 14:36

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-3-21 14:51 编辑

十几年过去了，终于娄博士搞出来了精美的磁势波形动画（引自电机空间这个公众号），特别适合于理解本帖的核心内容

分布绕组60槽10极，磁势波形动画
磁势波形动画（60槽10极）.gif

zengxiaodong · 发表于 2022-3-21 14:42

集中绕组（12槽10极）磁势波形动画

磁势波形动画（12槽10极）.gif

15386637415 · 发表于 2022-3-28 20:27

xyl 发表于 2009-12-9 10:17
【，只不过基波较小而已，8极，10极均是2极的高次谐波，而且该高次谐波的幅值反而最大】
zengxiaodong ...

你好，许实章老师的书您有吗？

华强北 · 发表于 2022-3-29 11:20

路过，学习中，谢谢分享！

华强北 · 发表于 2022-3-29 13:07

路过，学习了，谢谢！

华强北 · 发表于 2022-3-29 13:18

学习了，学习啦，感谢！

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[讨论] 以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题

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