本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-3 14:30 编辑
最靠槽口的扁线，上下侧边缘电密
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-7 14:37 编辑
zengxiaodong 发表于 2022-11-2 12:20
由于电流相位角的问题（还需进一步优化），发电状态下，扁线切割磁力线并非是典型的挤流效应！
磁力线倾斜切割扁线的话，很显然会使得扁线中的电密分布模式与经典“挤流效应”迥然不同
补充内容 (2022-11-9 08:50):
这张图显示，在该瞬时槽口扁线也出现了紊乱的磁力线切割模式
楼上磁力线对应的扁线损耗分布模式
在某一瞬间，竟然有这样的磁力线分布
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-9 08:03 编辑
如果永磁电机是表面式，且槽口尽量大，磁钢厚度尽量厚（气隙尽量大），并采用分布绕组，这样的话电枢反应就会比较小，如果采用直轴电流为零的控制方式，则只有交轴电枢反应，负载轻的话功率因数也会很高。这种情况下，电机槽内切割磁力线的方式基本上取决于转子的转动，也就是电机基本上可以认为是转子单边励磁，此时挤流效应会是有什么特点呢？
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-9 15:08 编辑
zengxiaodong 发表于 2022-11-7 13:35
磁力线倾斜切割扁线的话，很显然会使得扁线中的电密分布模式与经典“挤流效应”迥然不同
这张图显示，在该瞬时槽口扁线也出现了紊乱的磁力线切割模式。大槽口的明显特征就是磁力线会径向深入槽内一定的范围，这点在前面的动画中就已经显现出来。
楼上讨论到的减少电枢反应，假设电机空载全速运转，那么就几乎没有电枢反应了，此时，每根扁线上几乎全部是涡流电流，而且每根扁线内外侧的电流密度最大，且应该接近反相位。
1、2、3、4点的示意图如下，前面楼层的波形也是按照这个图取点
补充内容 (2022-11-10 14:21):
从槽口算起，这是第二层扁线的电密波形
补充内容 (2022-11-10 19:01):
很丰富的奇次谐波
在空载的情况下，扁线（槽口除外）中的电密分布基本上都是以中心对称分布的，这是显而易见的结果，因为涡流是对称分布的。
深层的扁线，涡流比浅层的扁线更小，也就是越靠近槽口的扁线其涡流往往更加大
补充内容 (2022-11-10 14:22):
从槽口算起，这是第三层扁线的电密波形
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 10:18 编辑
从空载时的纯涡流状态，逐步增加负载电流，考察一下扁线内部电流密度分布的变化情况，先以发电工况列举如下
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 16:58 编辑
再来看电动状态，这次按照电流从大到小排列，以便于跟楼上波形对比
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 18:57 编辑
从空载时扁线的电流密度计算结果可见，涡流远不是时间正弦波，而是包含时间的1次谐波、3次谐波、5次谐波......
因此，用涡流场来计算扁线损耗是不妥的，应该用瞬态场计算才是合理的！
zengxiaodong 发表于 2022-11-9 08:14
这张图显示，在该瞬时槽口扁线也出现了紊乱的磁力线切割模式。大槽口的明显特征就是磁力线会径向深入槽内 ...
对空载时涡流电密时间波形进行FFT分析，奇次谐波占主导地位，偶次谐波都很小。
其中3次谐波最大！
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-11 11:32 编辑
改变磁极形状，涡流的时间波形也出现很大的改变
3次谐波大大削弱了，可是5次、7次谐波又变得很大！
本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-14 08:23 编辑
槽口扁线的电密分布不均匀性太大，掩盖了其他3层扁线的变化细节，为此，可把槽口扁线去除。
槽内扁线切割磁力线细节
从槽内扁线切割磁力线的动画，可以深刻而形象地揭示“挤流效应”的本质。这个切割磁力线是扁线产生反电动势的根源，因此是必不可少的，但其副作用就是在扁线中产生了涡流，导致额外的铜损耗！
有没有办法消除铜导线中的涡流呢？或者说怎样尽可能减少铜导体中的涡流损耗呢？答案很简单，那就是要消除涡流的通路，同时要消除产生涡流的感应电势。
消除涡流通路：足够细的导线，且导线之间互相绝缘；
消除涡流感应电势：槽内充分换位。
只有满足了上述2点，才能尽可能降低铜导体中的涡流损耗，而且理论上可以几乎完全消除导体涡流损耗。
以上，没有讨论端部导体的涡流损耗，因为其原理是相同的。
再次强调一个非常知识点：槽内漏磁是电机工作所必须，因此不可能通过削弱槽内漏磁来减少扁线的AC Loss！！！
正如不可能通过绕组的短距、分布来削弱绕组齿谐波一样一样的。
把标尺固定不变，损耗和电密的动画，文件大小也减少了很多。
在槽的中心线上建立一条直线路径，起点从槽口处，终点在槽底处。某一时刻该路径上的电密和损耗如下
