张老五
发表于 2015-9-13 22:38
当然,更重要的是,极数增加后,如果其他条件不变,那么电机的实际功率是减小的,这过载能力么,就呵呵了吧
bldc菜鸟
发表于 2015-9-14 08:15
磁饱和是针对于气隙磁场的还是永磁体的?
张老五
发表于 2015-9-14 08:40
说到前提,先讲个笑话:
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说从前有个人,名字叫张三,工作还算努力,业绩也还过得去,平时老老实实,没啥大出息,也不惹事
突然有一天,某人,姑且叫他路人甲吧,发出了一个石破天惊的结论,张三是一个大坏蛋
证据在哪呢?路人甲说了,根据美国哈弗大学的研究,张三的基因中带有一个特殊的因子,使他有极小的可能性为变成非常狂暴的人,另外,使用了美国中央情报局的心理分析软件,得出张三内心深处有某种阴暗面,有某种特殊的爱好,云云
路人乙:这个能信吗?甲:美国高科技,你不信也得信
路人丙:只是极小的可能性,不能算数。甲:极小的可能性也是可能性,不能不信
路人丁:不可思议。甲:虽然听上去难以置信,但必须相信,这个是高科技分析出来的结果。
同事A:张三我是认识的,很温和的一个人,怎么会变成坏人呢?甲:这个你就不知道了,张三杀了人。
A:不对吧,早上张三还来上班的,怎么会杀人的?甲:这个是前提。
同事B:前提,你没说前提。甲:这个是你没问。
同事C:但他并没有杀但所以这个结论不成立。甲:根据我的前提,以及美国高科技分析的结果,张三就是个坏蛋,就是坏蛋,就是坏蛋,这个结论绝对正确。。。。。。。。。。。。。
同事DEFG路人若干集体吐血中。
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好了,这个只是个笑话,笑过就算,表对号入座。
但说到这个话题,前提还是不少滴,不说清楚,讨论了也木有用,且看下贴分解
张老五
发表于 2015-9-14 08:56
“极数增加后过载能力也增加”
关于这个“结论”,提出的人提到过的前提包括:
1、冲片尺寸不变
2、转子极数增加
3、定子绕组可以变也可以不变
4、然后有个中间过程,铁心磁密饱和程度降低
最后得出结论,电机过载能力增加
当然,中间我省略了若干高大上的公式和仿真图,虽然我承认这个我要么是忘了,要么是看不懂
可是,且慢!
这些前提够了吗?够了吗?够了吗?(重要的话要说三遍)
当然不够,远远不够!!!!!
因为还少几个关键性的前提,如果这些前提不同,结论可能完全相反!!!
我在此列几条,欢迎其他同学补充:
1、先说绕组的事情,假设原来是6极的,现在把转子改成8极,定子绕组不变,不变,不变。这个,这个,我不敢说这个电机一定能转,也不敢说它一定就不能转,我只能弱弱地说一声,如果这个电机能转,一定很有喜感。
2、根据已知的前提,定子内外径槽形及尺寸都不变,那么铁心长度变不变,变不变?这个里面的坑好大的,不知道是谁挖的
3、电机外部指标变不变,比如电压,比如频率,还有关键的转速?我假设电压频率不变,转速随着极数的变化而变化行吗?
4、再说下绕组,我比较保守,搞不懂那些高大上的谐波绕组,所以还是太平点,把绕组的跨距动一下,相应的极数也改一下,现在问题来了,这样改过后,绕组的匝数变化吗?如果变化,如何变化?
5、现在假设,只是假设,绕组匝数增加了,那么线径变化吗?
6、还是假设,绕组匝数增加了,线径不变,那槽满率变化吗?这个问题曾老师不必回答,我知道您的电机槽满率都是杠杠滴,不要说708090的,随便做做就过100了,小意思下,至于线能不能下进去,这个是下线工的问题,跟曾老师无关
7、最后一条,并联支路数变化吗?
暂时就想到这么多,欢迎补充,在补充完之间,建议不要做深入讨论,以免浪费感情
zengxiaodong
发表于 2015-9-14 22:16
本帖最后由 zengxiaodong 于 2015-9-14 22:20 编辑
标准答案 发表于 2015-9-12 22:40
“既然轭部磁密降低了,则根据磁通守恒原理,齿部磁密必然也要降低,否则,岂不是漏磁增加了?”
这个 ...
老标说有点牵强,确实如此。
对于正弦波永磁电机而言,严格的证明上面已经给出。
对于方波永磁电机而言,分成两种情况,一种是极槽数接近的情形,也就是集中绕组分数槽电机,在谭建成教授的书中(本贴118楼下载)105页,按照120度和90度方波,计算了两个实例,都证明极数增加后齿部磁密大幅度降低。方波电机的另外一种情形就是槽数远远大于极数,很显然,进行简单的分析就可以得到结论,极数增加时,齿部磁密最恶劣的结果就是保持不变,否则只能是降低,总之,可以排除增加。
张老五
发表于 2015-9-15 09:47
zengxiaodong 发表于 2015-9-14 22:16
老标说有点牵强,确实如此。
对于正弦波永磁电机而言,严格的证明上面已经给出。
请曾老师正面回答我的问题,到底还有哪些前提?
没有前提的条件下,任何讨论都木有意义
zengxiaodong
发表于 2015-9-20 09:06
本帖最后由 zengxiaodong 于 2015-9-20 09:17 编辑
下面把我改进德国佬的实例拿来分析一下:
原来设计是72槽22极,这个设计我想了很长时间,实在想不出德国佬为什么会有这么奇怪的方案,唯一可以解释的是齿槽转矩方面的考虑!经有限元核算,确实齿槽转矩很小,但是齿部磁密偏低而轭部磁密又偏高,因为还需要大幅度降低成本,说白了就是减少用料,前已述及,冲片不允许改变,因此,我只能考虑增加电机极数,分析如下:
22极,q=12/11,单元电机数t=1,每槽电角度55度,有单边磁拉力,振动噪声指标很差,齿槽转矩较小
24极,q=1,单元电机数t=6,每槽电角度60度,振动噪声指标很好,但由于是整数槽,齿槽转矩或较大
26极,q=12/13,单元电机数t=1,每槽电角度65度,有单边磁拉力,振动噪声指标很差,齿槽转矩较小
28极,q=6/7,单元电机数t=2,每槽电角度70度,振动噪声指标尚可,齿槽转矩一般
30极,q=4/5,单元电机数t=3,每槽电角度75度,振动噪声指标很好,齿槽转矩一般
32极,q=3/4,单元电机数t=8,每槽电角度80度,振动噪声指标极好,齿槽转矩一般
34极,q=12/17,单元电机数t=1,每槽电角度85度,有单边磁拉力,振动噪声指标很差,齿槽转矩小
38极,q=12/19,单元电机数t=1,每槽电角度95度,有单边磁拉力,振动噪声指标很差,齿槽转矩小
40极,q=3/5,单元电机数t=4,每槽电角度100度,振动噪声指标极好,齿槽转矩一般
42极,q=4/7,单元电机数t=3,每槽电角度105度,振动噪声指标很好,齿槽转矩一般
............................................
除了考虑上面的问题以外,还需要考虑线圈的节距问题,显然不能选择短距系数太小的情形,综合分析以后决定选择32极!重新进行电磁场计算,显然大幅度降低了轭部磁密,另外,考虑到齿部磁密还有较大富余,因此可以增加气隙磁密的幅值,也就是进一步提高磁满率{:soso_e120:} ,或者选用更高牌号的钕铁硼(原来N35SH改为N40SH,气隙也从1.25毫米减小到1.0毫米),样机试制实测的结果证明,改进非常成功,大幅度(下降20%)减少了铁心重量、磁铁用量,铜线用量。
张老五
发表于 2015-9-20 14:51
zengxiaodong 发表于 2015-9-20 09:06
下面把我改进德国佬的实例拿来分析一下:
原来设计是72槽22极,这个设计我想了很长时间,实在想不出德国 ...
请曾老师正面回答,极数变化后,铁心长度如何变体,匝数如何变化,线径如何变化
一切没有前提的讨论都是瞎扯
张老五
发表于 2015-9-21 09:13
本帖最后由 张老五 于 2015-9-21 12:12 编辑
其实,我发现,在讨论这个问题时,大家都进入了一个误区
曾老师一个劲地说,极数增加后如何,又能降成本,又能提高过载能力,只是对于其他方面的性能避而不谈
我水平比较差,所以想出来的方法也比较简单
不就是要降低磁饱和度,提高过载能力么?
简单!!!
我把铁心缩短20%,于是铁心成本降了20%,那磁密不是更高?
更简单,我把匝数增加30%,磁密降了有木有?
那铜线的成本不是增加了?槽里是不是放不下了?
这个你们OUT了,曾老师从不担心槽满率的问题,至于能不能放下,那是下线工的事情,跟曾老师无关。
不过成本么,算了,看到成本的份上,就放槽满率一马,我再把导线截面积降40%,这么,铜材的成本也下降了
于是乎,是不是很完美?成本降了,磁密降了,过载能力也增加了,跟曾老师的高大上方案是一样一样一样的啊。
当然了,这样调整以后,电机功率是降了一丢丢,一丢丢,只是一丢丢而已啦,不必在意啦....................
limu
发表于 2015-9-21 10:34
zengxiaodong 发表于 2015-9-20 09:06
下面把我改进德国佬的实例拿来分析一下:
原来设计是72槽22极,这个设计我想了很长时间,实在想不出德国 ...
请教曾老师,看您上面的结论中有对振动和噪声水平的判定,这样的结论在设计阶段如何得出? 多谢
zengxiaodong
发表于 2015-9-21 19:03
limu 发表于 2015-9-21 10:34
请教曾老师,看您上面的结论中有对振动和噪声水平的判定,这样的结论在设计阶段如何得出? 多谢
有效问题!可以回答
很显然,单元电机数越多则径向力波次数越大,也就是振动噪声指标越好!在同样的单元电机数时,q的分母为奇数又要好于分母为偶数。上面的列表中,有几个单元电机,本来是没有单边磁拉力的,但是由于不可避免的偏心,会产生r=1的径向力波,也就是单边磁拉力,从而导致严重的振动噪声(噪声与频率也有很大关系)!
limu
发表于 2015-9-22 09:27
zengxiaodong 发表于 2015-9-21 19:03
有效问题!可以回答
很显然,单元电机数越多则径向力波次数越大,也就是振动噪声指标越好!在同样的单 ...
多谢曾老师。
是不是单边磁拉力造成的振动与噪声与定转子的结构模态无关,只要有单边磁拉力就会造成振动和噪声?
另外这个”不可避免的偏心“怎么理解?
zengxiaodong
发表于 2015-9-22 18:23
limu 发表于 2015-9-22 09:27
多谢曾老师。
是不是单边磁拉力造成的振动与噪声与定转子的结构模态无关,只要有单边磁拉力就会造成振 ...
跟模态当然有关,如果模态频率与激振频率相同,将会导致严重的共振现象。
即使模态频率不相同,由于单边磁拉力是不好的激振模式,会导致较大的振动,至于噪声则还要依赖于频率,在千赫兹数量级时噪声辐射能力也会很强从而导致严重的噪声。
zengxiaodong
发表于 2015-9-26 10:09
我选择32极,而没有选择40极或者42极的原因有如下2个:
1、某些型号的变频器其允许的最大极数是40,为了适应市场上所有的变频器,42极目前不宜选用;
2、32极的电机其单元电机数是8,这样的话电机建模比较简便,节点数和单元数比较少而网格剖分可以密很多,计算精度大幅度提高!
说实话,72槽22极的原电机由于是单元电机,假设不采用半周期边界条件的话,则整个电机都要建模,其剖分的节点数达到20万个,计算规模实在太大了!
张老五
发表于 2015-9-26 13:20
zengxiaodong 发表于 2015-9-26 10:09
我选择32极,而没有选择40极或者42极的原因有如下2个:
1、某些型号的变频器其允许的最大极数是40,为了 ...
请教曾老师,极数改为32后,转速如何变化,功率如何变化?
zengxiaodong
发表于 2015-9-26 18:39
电机设计中最核心的问题是转矩,因此我们前面的帖子也是围绕这个问题颇费笔墨!至于转速和功率嘛......
张老五
发表于 2015-9-26 20:01
zengxiaodong 发表于 2015-9-26 18:39
电机设计中最核心的问题是转矩,因此我们前面的帖子也是围绕这个问题颇费笔墨!至于转速和功率嘛......
那就先请曾老师说明一下,这台电机改了极数后,转矩发生了神马变化
至于转速和功率问题,可以慢慢讨论
张老五
发表于 2015-10-1 15:16
再次恳请曾老师说明,这台电机改极数后,转矩,转速功率的变化情况
zengxiaodong
发表于 2015-10-9 23:07
shsjhs2013 发表于 2014-7-5 20:28
碰到问题的是直流无刷电机。
电机定子激励电流增加到一定程度后再增加,其相应的输出扭矩增加不显著或增加 ...
这里有一篇Jmag的资料,详细讲到了转矩饱和的现象。
张老五
发表于 2015-10-10 07:51
zengxiaodong 发表于 2015-10-9 23:07
这里有一篇Jmag的资料,详细讲到了转矩饱和的现象。
前提不明确的讨论是没有意义的,可以 得出完全相反的结论
再次恳请曾老师明确说明,对于改极数问题的前提
第三次恳请曾老师详细说明,您那台电机改为32极后,转矩如何变化,转速如何变化,功率如何变化?