Maxwell软件涡流损耗仿真求助

哈哈哈hh

求助文档

径-轴向一体化磁轴承分块实心定子涡流损耗的计算与分析

一体化磁轴承由轴向定子、轴向线圈、永磁体、径向定子、径向线圈、径向定子轭、转子、转子轴组成，其完整模型如图1所示：


图1：完整模型图

将轴向线圈通入交变电流，将轴向实心定子分块，分成2块、4块、8块，则模型切割图如图2所示：


图2：模型切割图

分别记录不同切割模型后，轴向磁通路径中产生的涡流损耗，模型的截面图如图3所示，且截面图沿X轴旋转一周可以得到完整模型。

图3：模型截面图

利用ANSYS Maxwell软件，在瞬态磁场中进行涡流损耗的仿真，仿真条件如下：首先在轴向定子被切割成2块时且轴向线圈的频率为2000Hz，仿真周期为8个，仿真步长为:1/(100*2000)。通过改变网格数，观察涡流损耗结果。在基于以上的仿真条件，其仿真结果如图4所示。


图4：网格数与涡流损耗结果图

遇到的问题：网格数与仿真结果没有必然的联系吗？两者之间存在什么规律吗？我之前认为，网格数越密，则仿真结果会更加准确，我这种想法正确吗？如果不正确的话，那应该是什么呢？


利用ANSYS Maxwell软件，在瞬态磁场中进行涡流损耗的仿真，仿真条件如下：首先在轴向定子被切割成2块时且轴向线圈的频率为2000Hz，仿真周期为10个，仿真步长为:1/(110*2000)。通过改变网格数，观察涡流损耗结果。在基于以上的仿真条件，其仿真结果如图5所示。


图5：网格数与涡流损耗结果图

遇到的问题：当增加仿真的周期之后，如上图，模型的网格数与涡流损耗之间还是没有任何规律而言。所以，这些条件之间到底是是关系呢？相互之间是怎么影响的呢？我得到的结果之所以没有规律，是哪里出现问题了呢？是我哪里没有注意到吗？还是我哪里出错了呢？
当轴向定子被切割成2块时，瞬态磁场网格数为18mm，仿真周期为8个，仿真步长为:1/(100*频率)，则改变轴向线圈的频率，观察涡流损耗的结果如图6所示。如图所示，随着频率的增加，涡流损耗也变大。


图6：轴向线圈频率与涡流损耗结果图

当轴向定子被切割成2块时，瞬态磁场网格数为15mm，仿真周期为8个，仿真步长为:1/(100*频率)，则改变轴向线圈的频率，观察涡流损耗的结果如图7所示。


图7：轴向线圈频率与涡流损耗结果图

遇到的问题：图6和图7只是仿真的网格数不同，图7中频率与涡流损耗不再呈线性变化。请问这是为什么呢？我有点不明白，是什么因素影响了仿真结果？
我的工作：需要完成模型切块的仿真，并与涡流损耗的解析模型进行比较，互相验证结果的准确性。目前，分块定子涡流损耗的解析模型仍是一大问题，无法确定分块定子涡流损耗的解析模型公式。
问题：寻：做类似定子切块对涡流损耗进行分析及研究的小伙伴？可以一起讨论，交流，学习。

herrwitz

1. 网格离足够密还远得很。按mu_r = 100, sigma = 1.5 MS/m, f = 2000 Hz计算，透入深度只有0.9mm。在这0.9mm里面你至少得有3层网格。所以你的网格大小数量级就不对。得到的数据不可能有实际意义。
2. 时间分辨率不够。一个周期100步是不够的，得考虑300+步。建议用涡流求解而别用瞬态场。