内置永磁电机仿真反电动势与实测反电动势差的多

戈登

请教论坛里的各位大佬一些问题：
我这里有一台10极12槽的内置式永磁电机，定转子冲片的槽型和长度是固定的，仿真计算了几个版本的空载反电动势和额定电流，但仿真值与实际值差的很大，想请教一下各位，是何原因导致的？
定子每槽140匝，双层集中式绕组；转子N50H的磁钢；
仿真的3000rpm的空载反电动势为67V，额定电流为0.85A，输出扭矩0.32Nm
实测3000rpm的空载反电动势为54V，额定电流为1.22A，输出扭矩0.32Nm
仿真和实际用的定转子冲片材料都是B35A300的；仿真给定的磁钢的剩磁和矫顽力，与实际室温的是一样的；
定转子冲片和磁钢的模型都是CAD导入的
考虑到实际定转子冲片可能对齐的不好，可能会差个1-2mm，所以按照差2mm来仿真，空载反电动势的仿真值变为了62V；额定电流为0.92A
与实测相比还是差很多
想请问还有什么其他原因会导致该问题出现吗？

382319032

磁钢和转子之间的间隙考虑了吗

戈登

382319032 发表于 2023-8-17 17:06
磁钢和转子之间的间隙考虑了吗

仿真的时候，磁钢与磁钢槽之间的间隙是0.05mm，材料是空气，实际也是0.05mm，打的胶

382319032

戈登 发表于 2023-8-17 17:58
仿真的时候，磁钢与磁钢槽之间的间隙是0.05mm，材料是空气，实际也是0.05mm，打的胶

实测？  我们之前几个小电机，设计的时候也是按平均0.05mm的间隙去设计的，结果做回来的磁钢基本都在公差下限。。。

蛰伏三年

有的时候吧，你调整调整网格密度就好了，前提是模型没问题，材料属性设置正确，磁钢充磁方向与实物匹配。

zhao99681

网格剖分详细检查应该可以找出问题

Soliare

我和你正好相反，我仿真下来空载反电势和实测对比小了15%。。。

戈登

382319032 发表于 2023-8-18 08:44
实测？  我们之前几个小电机，设计的时候也是按平均0.05mm的间隙去设计的，结果做回来的磁钢基本都在公差 ...

但，就算磁钢尺寸走的下限，磁钢用量变少，实际的反电动势与仿真的反电动势也不会相差20%+吧；我认为也不会差这么多
有没有可能是饱和的原因呢？
额定负载时，瞬态场中的定子齿和轭部的磁密在1.35T和1.6T左右；定子槽肩的磁密有的是1.76T，有的大于1.9T和2.0T； 内置磁钢与冲片外沿中间的磁密有达到1.93T和1.77T；
所以我想是不是实测的时候，由于冲片饱和，产生反电动势的磁通没那么大，所以实测的反电动势低？

戈登

zhao99681 发表于 2023-8-18 11:55
网格剖分详细检查应该可以找出问题

手动加密剖分、导入静磁场自适应网格剖分，都试过了，仿真的这个电流和输出扭矩变化不大，所以应该可以排除剖分剖分的问题吧？
冲片材料、磁钢材料和充磁方向，核对都没有问题
所以，为啥仿真与实测差这么多，反电动势差了20%多，想不通
计算的别的机座号的，反电动势，仿真与实测值的偏差都是在10%以内
帮忙看看有没有可能是饱和的问题

戈登

Soliare 发表于 2023-8-20 15:36
我和你正好相反，我仿真下来空载反电势和实测对比小了15%。。。

你这个找到原因了吗？为什么小了这么多

Soliare

戈登 发表于 2023-8-21 11:46
你这个找到原因了吗？为什么小了这么多

匝数不对，我现在纠正绕线后还小了8%，你的材料都是自己建立的么？还是选的材料库里的，如果有新材料引入，建议还是重新对照下B-H曲线

戈登

Soliare 发表于 2023-8-21 12:09
匝数不对，我现在纠正绕线后还小了8%，你的材料都是自己建立的么？还是选的材料库里的，如果有新材料引入 ...

8%还能接受
我的材料，定转子冲片选的材料库里的，磁钢是自己用剩磁和矫顽力创建的

382319032

戈登 发表于 2023-8-21 11:37
但，就算磁钢尺寸走的下限，磁钢用量变少，实际的反电动势与仿真的反电动势也不会相差20%+吧；我认为也不 ...

尺寸越小的电机，这点公差的影响就越大。。。。。你可以按磁钢尺寸下限仿真一下。。。

关于磁密，我觉得定子齿尖和转子隔磁桥那边磁密高是正常的，但整个极靴是不能太高。还有这个定子轭部磁密1.6T有点高了。。。。

戈登

382319032 发表于 2023-8-22 09:03
尺寸越小的电机，这点公差的影响就越大。。。。。你可以按磁钢尺寸下限仿真一下。。。

关于磁密，我觉 ...

好的，我试一下
磁密我直接上图，您帮忙看一下

382319032

戈登 发表于 2023-8-22 09:18
好的，我试一下
磁密我直接上图，您帮忙看一下

你这个是瞬时值，要看一个周期内的平均值的。。。不过定子轭瞬时值1.6T感觉也偏高。。。

hahafu

BH曲线是不是错了
如果电机饱和严重
这个BH曲线就会影响比较大