有空帮我看看!应该是一个很简单的问题,可能是我太笨了!我今天也调了一下,效果好了一些!但是转速一开始是负的我就搞不清楚是怎么回事了。
希望你论文顺利完成! 本帖最后由 zhrmghgpgy 于 2009-3-8 14:48 编辑
haishihenyun 跳出来了!哈哈 ,。。。。。。。。。
三相便两项坐标我原来搞错了!
但是同步转速比较大!还是u完美! gydxjq 师兄!
我已经调出来很完美的仿真图了!不用麻烦你帮我看了,你安心写论文吧!
祝你论文一切顺利!
我过写日子再进行有限元分析的时候再向你请教,谢谢! 谢谢,祝贺了,这两天忙着写合肥会议论文,没帮到你,很抱歉。 我也想知道 请问有哪位师兄是玩无刷双馈电机控制的?数学模型一直没有成功 回复 4# w6314383
真不容易来到这里 回复 30# gydxjq
你好,我现在在做无刷双馈电机的有限元2d模型。 图已经画出来了,我是按照下面画的, 但是没有结果, 请您帮忙知道。 万分感谢
1. 电机模型参数
无刷双馈电机的定转子类型和尺寸为:定子采用半闭口梨形槽,内径为72mm,外径为130mm,铁心轭高18.7mm,槽口宽3mm,槽口高1mm,槽肩部角度为20°,定子齿宽3.5mm,槽上部半圆半径为2.1mm,槽高为7.2mm;转子采用笼形铸铝梨形槽,内径为26mm,外径为71.4mm,转子轭高15.2mm,槽口宽1mm,槽口高0.5mm,转子齿宽3.6mm,槽下部半圆半径为2mm,槽高为4mm。
3.建立模型
1) 建立定子模型
进入Main menu>Preprocessor>modeling>Creat>Areas>circle>solid circle,在弹出的对话框中输入圆心坐标=0, =0,半径Radius =65,点Apply,再输入圆心为(0,0),半径为36的圆面,点击OK,建立了定子的内外圆周。再进入Main menu>Preprocessor >modeling>Creat> Areas> circle>Partial Annulus,输入=0, =44.2,Rad-1=2.1, Theta-1 =0,Rad-2=0,Theta-2=180,点击OK,建立了定子槽上部的半圆面。进入Utility Menu>List>Keypoint>Coordinates Only,查看节点,半圆面的两个端点号分别是9和12,而总节点数是11个,所以在命令栏里输入“k,12,1.75,37,0”、“k,13,-1.75,37,0”、“k,14,1.5, 36.91,0”、“k,15,-1.5,36.91,0”、“k,16, 1.5,0,0”、“k,17,-1.5,0,0”,“k,18,3,41,0”,“k,19,-3,41,0”,建立确定定子槽所需要的节点,然后再输入“lstr,9,12”、“lstr,10,13”、“lstr,12, 14”、“lstr,13,15”、“lstr,14,16”、“lstr,15,17”、“lstr,18,19”、,从而把相应的节点连成直线。
再次进入Main menu>Preprocessor>modeling>Operate> Booleans> Partition>lines,点击由节点14和16、15和17连成的直线,再点击定子内圆圆周上半部分的两个圆弧,点击OK,把这两条线段分别分成两部分,再进入Main menu>Preprocessor>modeling>Delete>lines only,点击那两条线段的下半部分,点OK,从而删去了多余的线段。再用同样的方法将点18和19、9和12、10和13分别构成的线段分割开,再删去多余的部分,就构成了槽的基本框架。
进入Main menu>Preprocessor>modeling>Creat>Areas>Arbitrary>By lines,分别点击半圆面下面两个框中的所有线,从而分别生成了两个面,再进入Main menu>Preprocessor>modeling>Operate> Booleans> Overlap> Areas,点击“Pick all”,将圆面相互粘接在一起,进入Main menu> Preprocessor>modeling>Delete>Areas only,点击半圆面和和它连着的那个面,点OK。再进入Main menu>Preprocessor>modeling>Delete>lines only,点击原来半圆面的线段部分,再进入Main menu>Preprocessor>modeling> Creat>Areas>Arbitrary>By lines,点击删除的面中剩余的其它线段,从而生成了一个面。这样,就完成了定子的一个槽的结构,见图1,其中上面那部分用来安放功率绕组,下面那部分用来安放控制绕组。
进入Utility Menu>WorkPlane,选中“Display Working Plane”,然后进入“Change Active CS to”,选择“Working Plane”菜单项,把工作平面作为当前激活坐标系,再选择“Offset WP by increments”菜单项,打开工作平面移动设置对话框,在“XY,YZ,ZX Angles”下的文本框中输入5,使平面绕Z轴旋转5度,点击OK按钮。接下来进入Main menu>Preprocessor> modeling> Reflect>Areas,选中定子槽中的两个面,点击OK,进入“Reflect Areas”对话框,在“Ncomp Plane of symmetry”选项中选中“Y-Z plane”,点OK,这样就利用了镜像操作完成了另一个槽的设计,用同样的方法就可以完成对全部定子槽的设计,在完成这些操作后,再进入Main menu> Preprocessor>modeling>Operate>Booleans>Overlap>Areas, 点击“Pick all”使各个面相互粘结在一起,如图2所示。
图1定子槽设计图 图2定子内外圆设计图
2) 建立转子模型
根据以上设计定子的方法,我们就可以设计出转子的模型,转子槽数为28个,其尺寸见图3,转子外圆半径为35.7mm,内圆半径为13mm。
这样,就完成了对无刷双馈电机的定转子设计,见图4。
图3转子槽设计图 图4定转子整体结构图
4.定义单元类型
我们在此只选用一种单元,即PLANE53单元。进入Main menu> Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,在Element Type对话框中点击“Add...”按钮,弹出“Library of Element Types”对话框,在“Library of Element Types”右边的下拉表中选择“Magnetic Vector”选项,在最右侧的下拉表显示的具体单元类型中选择“Vect Quad 8node53”,点击Apply按钮,再分别执行同样的操作,生成5种这样的单元,点击OK回到“Element Type”对话框,分别点击“Type 1”、“Type 2”、“Type 3”的“Options...”选项,进入“PLANE53 element type options”菜单项,将其中的“Element degree(s) of freedom k1”项设置成“AZ CURR”(矢量磁势和电流)。点击“close”,关闭添加单元对话框。
5.定义材料属性
选用3种材料,对定转子槽、空气隙、铁芯进行定义属性,进入Main menu> Preprocessor>Materials Props>Materials Models...,然后双击Electromagntics>Relative Permeability,以及Constant,在“MURX”选项中输入“1”,再双击Resistivity, 以及Constant, 在“MURX”选项中输入“3.0e-8”,这样就定义了材料1的相对磁导率为1,电阻率为,用同样的参数对材料2和材料3进行定义,再对材料4(空气隙)和材料5(铁芯)的Relative Permeability进行定义,在Constant中分别将MURX设置成“1”和“1000”。点击图左上角Material>Exit关闭对话框。
6.给区域分配材料和单元
这一步的主要目的是根据区域的不同要求,把定义的材料和单元分配给适当的区域。进入Main menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool...,打开网络工具对话框,在“Element Attributes”的下拉菜单中选择“Areas”,点击“Set”,然后点击模型中的所有定子槽的功率绕组槽,点击OK,进入“Area Attributes”对话框,在“Material number”下拉表中选择“1”,在“Element type number”下拉表中选择“1 PLANE53”,点击“Apply”,继续对其它面分配材料和单元,用同样的操作分别给控制绕组槽分配“Material number”为“2”、“Element type number”为“2 PLANE53”,给转子槽分配“Material number”为“3”、“Element type number”为“3 PLANE53”,给转子中心和定转子之间的空气隙分配“Material number”为“4”、“Element type number”为“4 PLANE53”,给转子铁芯和定子铁芯部分分配“Material number”为“5”、“Element type number”为“5 PLANE53”。
7.划分网格
根据无刷双馈电机电磁的理论分析结果,对网格划分密度的要求如下:定子铁芯和转子铁芯的网格密度要大,定转子槽的网格密度也要大,转子中心和定转子之间的空气隙的网格密度要小。
进入Main menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool...,选择“Mesh”下拉表中的“Areas”,选择“Quad”,“Free”,并选中“Smart Size”,将数值调节到4,点击按钮Mesh,用鼠标指针选取转子槽与转子中心和定转子之间的空气隙,点击“Mesh Areas”中的OK,就得到了这部分的网格图。将“Smart Size”调到2,选择“Areas”,“Quad”,“Free”,对定子两部分槽进行网格划分。将“Smart Size” 调到3,选择“Tri”,“Free”,对定转子铁芯进行网格划分。完成后的网格图见图5。
图5网格划分图
8.定义定转子槽的时常数
当PLANE53用来分析载流型线圈电磁场时,要给它指定一些实常数。这里的实常数是线圈的截面积、线圈匝数、电流方向以及线圈填充因子等。进入Main menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete,出现实常数对话框,点击“Add”,出现单元类型实常数对话框(Element Type for Real Constant),选中“Type 1 PLANE53”,点击OK,进入“Real Constant Set Number 1,for PLANE53”对话框,在对话框的“Coil cross-sectional area CARE”中输入20,“Total number of coil turns TURN”中输入100,“Current in z-direction DIRZ”中输入1,“Coil fill factor FILL”中输入1,点击OK。用同样的方法、同样的参数对“Type 2 PLANE53” 、“Type 3 PLANE53”进行定义,然后再次点击Close关闭实常数对话框,并且一同关闭网格工具界面。
9.把电流自由度耦合到线圈中
进入Utility Menu>Select>Entities...,分别在出现的两个下拉表中选择“Elements” 、“By Attributes” ,“Material num” 和“From Full”,并设置“Min,Max,Inc”的值为“1”,点击“Apply”,然后在下拉表中重新选择“Nodes” 、“Attached to” ,“Elements”和“From Full”,点击OK关闭对话框。进入Main menu>Preprocessor>Coupling/Ceqn>Couple DOFs,出现拾取菜单,点击拾取菜单中的按钮“Pick All”,出现定义耦合自由度对话框(Define Coupled DOFs),在定义耦合自由度对话框里的“Set reference number”中输入“1”,并在“Degree-of-freedom label”的下拉表中选择“CURR”,点击OK关闭此对话框。进入Utility Menu>Select>Everything,耦合完功率绕组的电流自由度,用同样的方法完成对控制绕组和转子槽的电流自由度耦合。耦合完电流自由度后如图6所示。
图6电流自由度耦合图
10.设置求解边界条件与加载
设置边界条件包括确定矢量磁势边界条件、分析类型、线圈电流密度以及激励频率。进入Main menu>Solution>Define Loads>Apply>Magntic> Boundary>Vector Poten>Flux Par’l>On Lines,然后拾取外边界线,点击拾取菜单中的OK。点击Utility Menu>Select>Everything,然后进入Main menu >Solution>Analysis Type>New Analysis...,出现分析类型选择对话框,在“Type of analysis”选项中选择“Harmonic”,然后点击OK。
进入Main menu>Solution>Define Loads>Apply>Magntic>Excitation> Curr Density>On Areas,进入拾取面对话框,依次选择如图7所示的A69、A71、A73、A1、A2、A4 ,点击OK,进入“Apply JS on Areas”,在“Curr density value(JSZ)”中输入-3.5,再用同样的方法在A9、A11、A13、A15、A17、A19中输入3.5,在A21、A23、A5、A8、A12、A16中输入7,在A20、A24、A37、A39、A41、A43中输入3.5,在A45、A47、A49、A51、A53、A55中输入-3.5,在A57、A59、A61、A63、A65、A67中输入-7,在A5、A94中输入1.5,在A3、A25中输入-1.5,在A26、A27中输入-3,在A28、A29中输入-1.5,在A30、A31中输入1.5,在A32、A33中输入3,在A7、A10中输入1.5,在A14、A18中输入-1.5,在A22、A75中输入-3,在A76、A77中输入-1.5,在A78、A79中输入1.5,在A80、A81中输入3,在A82、A83中输入1.5,在A84、A85中输入-1.5,在A86、A87中输入-3,在A88、A89中输入-1.5,在A90、A91中输入1.5,在A92、A93中输入3,在A36、A40、A60、A95中输入2,在A48、A58、A68、A97中输入1,在A50、A54、A74、A72中输入0.5,在A52、A64、A79、A100中输入-0.5,在A38、A66、A98、A105中输入-1,在A46、A56、A99、A106中输入-2,点击Utility Menu>Select>Entities...,分别在出现的两个下拉表中选择“Elements” 、“By Attributes” ,“Material num” 和“From Full”,并设置“Min,Max,Inc”的值为“1”,进入Main menu>Solution >Load Step Opts>Time/Frequenc>Freq and Substps,在“Harmonic freq range”选项中输入50,点击OK。再点击Utility Menu >Select>Entities...,分别在出现的两个下拉表中选择“Elements” 、“By Attributes” ,“Material num” 和“From Full”,并设置“Min,Max,Inc”的值为“2” ,进入Main menu>Solution >Load Step Opts>Time/Frequenc>Freq and Substps,在“Harmonic freq range”选项中输入30,点击OK。这样就把电流密度和频率加在功率绕组和控制绕组中了。
图7电机槽的编号图
11.求解
进入Main Menu>Solution>Solve>Current LS,此时将显示求解选项总结窗口,查看里面的信息是否正确,确认无误后关闭此窗口,开始求解。
到此为止,整个求解完毕。
没有结果是怎么回事????????? 回复 3# fengxingyun
你有无刷双馈电机的matlab的仿真模型吗? 大佬知道并网运行的无刷双馈发电机的外电路模型怎么画吗?小白求助 fengxingyun 发表于 2009-2-27 22:11
以前用过MATLAB仿真,有限元没做过。
你好大佬,可以分享下无刷双馈电机的matlab程序嘛,我在做有限元的分析{:1_557:}
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