lkl505 发表于 2015-7-5 08:05

转矩波动,气隙磁密波形求助!

本帖最后由 lkl505 于 2015-7-5 08:07 编辑

其实这些问题想了很久了,在坛子里也逛了很久,还是没能想明白自己的问题,
因为自己实在是太小白了,
问的问题有点多,也有的问题可能很菜,
但是我自己想不明白,恳请各位路过的高手们能够耐心看完,悉心回答。

问题描述
自己做了个外转子永磁同步电机,12极48槽。
是先在mathcad做的等效磁路计算,再用RMxprt进行计算,最后自动生成的Maxwell2D模型再仿真。
因为转速很慢只有95.5RPM,功率4.1kW,电机有点大(转子外径365,电枢外径307,长155.5,气隙1)

一、效率和损耗
在RMxprt中效率值为71%,一直想提高效率,但是绕组的铜耗和风摩损耗加起来很大。

关于铜耗,绕组我是这样设置的


结果电枢每相的电阻太大了
STEADY STATE PARAMETERS

Stator Winding Factor:        0.943486
D-Axis Reactive Reactance Xad (ohm):        4.59242
Q-Axis Reactive Reactance Xaq (ohm):        4.59242
D-Axis Reactance X1+Xad (ohm):        6.63894
Q-Axis Reactance X1+Xaq (ohm):        6.63894
Armature Leakage Reactance X1 (ohm):        2.04651
Zero-Sequence Reactance X0 (ohm):        2.04651
Armature Phase Resistance R1 (ohm):        1.69327
Armature Phase Resistance at 20C (ohm):        1.39285

还有不知道输入设置有没有问题?

请问我的问题出在哪?该如何解决?

二、气隙磁密
气隙磁密波形

气隙磁密波形很不好,而且还过磁了?设置的永磁材料为N35SH,剩磁为1.23T,图中气隙磁密最大值达到了1.37之高。
在RMxprt计算结果中,磁密结果为

Stator-Teeth Flux Density (Tesla):        1.67628
Stator-Yoke Flux Density (Tesla):        1.28511
Rotor-Yoke Flux Density (Tesla):        1.39234
Air-Gap Flux Density (Tesla):        0.859164
Magnet Flux Density (Tesla):        0.873369
感觉这个结果跟等效磁路计算值比较符合,但是2D仿真结果就偏差很多了,是因为RMxprt漏磁系数为1?

磁密云图


好像我的永磁体设置得太宽(极弧系数大,0.94)我看书上说了永磁同步电机极弧系数在0.6-0.85,
请问极弧系数过大的话对电机产生什么样的影响,是不是我这个气隙磁密就是因为极弧系数过的影响。


三、转矩波动
转矩图
avg是M1点后的平均值,avg是整个图的平均值。
实在是波动很大,我看正常的电机都是几N的波动,我这个太夸张了,均值也大过路算的值(路算为410N)。
请问从我的电机来看,波动的原因主要是因为气隙磁密的波动吗,齿槽转矩还没有学会怎么看,实在是很菜{:soso_e109:} 。
如果主要是因为气隙磁密波动的话,其实这个跟上面气隙磁密就是一个问题,请问该如何解决呢有没有好的建议。

感谢大家能看完的问题贴,问题提得很小白,但我并不是伸手党,这些问题我想过很久了(一开始效率值根本都到不了70%)
希望大家能踊跃发言,知无不言;希望大家能给我帮助!

lkl505 发表于 2015-7-5 08:08

希望各位版主、大神能够看到,给出指导!十分感谢!

二郎神27 发表于 2015-7-5 08:26

转矩波动控制在5%以内啊

lkl505 发表于 2015-7-5 08:56

二郎神27 发表于 2015-7-5 08:26
转矩波动控制在5%以内啊

哦哦,谢谢
        那按理说我的转矩波动在上下20N以内就比较合理
        可我这波动太大了。。。都峰值跟最小值都差了200N了。。。
        是气息磁密波动太大引起的么?

敦敦 发表于 2015-7-5 09:27

你的并联支路数a=4,极对数是6,但是极对数应该是a的整数倍啊,还有因为你这么小的电机,每槽导体数200是不是太大了{:soso_e121:}~

bldc菜鸟 发表于 2015-7-5 09:41

不懂,帮顶。。。。。。

lkl505 发表于 2015-7-5 10:18

敦敦 发表于 2015-7-5 09:27
你的并联支路数a=4,极对数是6,但是极对数应该是a的整数倍啊,还有因为你这么小的电机,每槽导体数200是不 ...

额,- - 好像是的,为了调高效率我改动了绕组的数据调试,
        可是,为什么RMxprt还能继续计算呢?这不应该报错吗?
        绕组我也觉得太多了,弄的电阻很大,但是公式算出来的,要保证感应电动势不是么。
        我的绕组是用这个公式计算的
       
        A是电负荷,估的值,300A/M。

lkl505 发表于 2015-7-5 11:07

bldc菜鸟 发表于 2015-7-5 09:41
不懂,帮顶。。。。。。

十分感谢!你是好同志!
        可以的话请帮我召唤大神 ^ ^

敦敦 发表于 2015-7-5 14:45

lkl505 发表于 2015-7-5 10:18
额,- - 好像是的,为了调高效率我改动了绕组的数据调试,
        可是,为什么RMxprt还能继续计算呢?这不应 ...

因为你其他参数都设置为0,RM就会根据槽满率的要求自行帮你设计,所以不会报错,还有你的公式没错,但是线负荷A好像数量级不太对{:soso_e121:} ~

lkl505 发表于 2015-7-6 09:31

敦敦 发表于 2015-7-5 14:45
因为你其他参数都设置为0,RM就会根据槽满率的要求自行帮你设计,所以不会报错,还有你的公式没错,但是 ...

oo对对~我是打错了实际应该是300A/cm不过计算的时候我用的是正确的单位 结果就是绕组还是多= ={:soso_e101:}
       
        恩恩,我设置成这样就是为了让系统自动分配一个合理的槽满率。
       关于并联支路数,我昨天晚些时候又查了下书,应该是对叠绕组 2p等于a的整数倍波绕组 只有a=1或2。
        波绕组
       
        叠绕组
       
        谢谢指教啊兄弟我都没什么人搭理{:soso_e105:}
        我还想问问,我那个转矩波动的问题不知道你有什么看法{:soso_e154:}

lkl505 发表于 2015-7-6 09:43

图好像太大了 我手机拍了上传的 不知道怎么缩小= =

敦敦 发表于 2015-7-6 11:10

lkl505 发表于 2015-7-6 09:31
oo对对~我是打错了实际应该是300A/cm不过计算的时候我用的是正确的单位 结果就是绕组还是多= ={:soso ...

转矩波动太大了,一般控制在上下百分之五{:soso_e121:} ~

lkl505 发表于 2015-7-6 11:12

敦敦 发表于 2015-7-6 11:10
转矩波动太大了,一般控制在上下百分之五 ~

恩恩,我再想想办法{:soso_e121:}

lkl505 发表于 2015-7-7 11:31

今天没有人来~顶一下,希望有更多大神看到~{:soso_e154:}

夢想哋渻畧呺 发表于 2015-7-29 11:21

做等效磁路有什么作用啊

天天_向上 发表于 2016-10-14 14:37

lkl505 发表于 2015-7-7 11:31
今天没有人来~顶一下,希望有更多大神看到~{:soso_e154:}

想问一下,你那个气隙磁密的波形后来弄好了吗,正常的应该是类似于梯形波,我做出来的和你的差不多,我现在想请教一下你是怎么弄出来的,谢谢!!

StevenZhou 发表于 2017-6-22 20:25

我在仿真一个48槽8极的,直接用的正弦三相电流输入,扭矩波动也是非常大。尤其在轻载荷的时候扭矩在2Nm和12Nm之间波动,这都占80%了,我晕

machine2010 发表于 2017-7-8 21:27

气隙图形正确吗?

莎啦啦 发表于 2021-3-1 17:45

公式一般是端电压等于感应电势,忽略电阻上压降的,你现在电阻和电感这么大,电压全降在电阻上了,感觉不对呀,虽然我也不太懂吧。
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