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[Emag] ansys电机电磁分析对称边界用什么命令?

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发表于 2013-12-5 16:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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对于4极6槽永磁电机的磁场分析,根据对称关系,取电机的二分之一进行计算,边界条件应该怎么加,用什么命令?
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该用户从未签到

发表于 2013-12-30 16:26 | 显示全部楼层
https://bbs.simol.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=129124这里貌似说可以用"symmetry"设置。 我也在做半模型,设置的“odd symmetry",但不是电机,也不知做的对吗。问下你的region和边界面是同一个面吗?
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-3-16 17:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2014-3-16 20:45 编辑

如果不是整个单元电机,有时可以用半周期边界条件,此时只能计算空载电磁场(或者某相电流达到峰值,而其他两相电流相等这一特定的时刻负载场),而无法计算连续旋转状态下的负载场。

一般情况下还是用整个单元电机进行计算比较好,采用整周期性边界条件。可以连续不断旋转同时按实际位置改变线圈电流。

file000.jpg

上面是一个单元电机连续旋转负载场分析,计算各相自感、互感、磁链、转矩等变化情况,边界条件如下:

1、外圈磁力线平行,AZ=0;

2、内圈磁力线平行,用耦合方程强制AZ相等(但不一定等于零);

3、扇形边分别建立周期性边界条件(定子转子分别建立);

4、气隙部分,相连处用约束方程建立联系;

5、气隙部分,错开处用约束方程建立周期性边界条件。

相连接的带颜色线代表了约束和耦合的情况。用APDL编程非常方便就可以实现上述方案,同时再施加电流密度激励等。

file000.jpg

补充内容 (2015-4-6 10:32):
而无法计算连续旋转状态下的负载场”这是错误的,可以计算任意负载任意位置的电磁场。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-3-17 20:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2014-3-17 20:43 编辑

在ansys中的even周期性边界条件,也就是俗称的整周期边界条件,即Az相等,用的是耦合方程。

在ansys中的odd周期性边界条件,也就是俗称的半周期边界条件,即Az相反,用的是约束方程。

耦合和约束方程用不同颜色的连线表示。

气隙相连处假如用耦合方程,就必须要求内外气隙节点数相等且均匀分布,此时只能按照相邻节点的距离转动转子,使得每次转动后节点仍然重合,显然这会有很大的局限性,几乎无人用这种办法!

气隙相连处假如用约束方程,就不必要求内外气隙节点数相等,也不要求均匀分布,只是一边疏一边密,密边选择节点,疏边选择单元,用CEINTF命令建立约束方程,此时能按照任意的距离(角度)转动转子,可以说非常方便!

周期性边界条件还有一个小诀窍,那就是槽内电流的处理,实际电机往往是分成上下层线圈,此时不妨分成左右层线圈,就像集中绕组那样,如此处理的原因是施加电流载荷要方便很多,可以用相量图很容易证明,效果是完全等效的!当然这是对于在槽中间切开而言的,如果在齿中间切开,就没有区别了。


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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-5-31 10:10 | 显示全部楼层
连续转动时,注意不要出现某相电流为零的工况,否则Lmatrix计算会出错。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-6-9 16:56 | 显示全部楼层
连续转动时,由于相距很远的节点会建立联系(约束方程),导致求解模型的波前数原来越大,对于计算很不利,对内存或者CPU都是严峻的考验,大模型往往导致计算的中断。

如何解决这个问题?这里面有一些技巧。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-6-21 19:15 | 显示全部楼层
每次转动后用单元重排序命令,求解时间会缩短很多。

wsort,all,0,,max,,

或者

waves,max,,
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-7-6 11:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2014-7-6 17:37 编辑
zengxiaodong 发表于 2014-3-16 17:35
如果不是整个单元电机,有时可以用半周期边界条件,此时只能计算空载电磁场(或者某相电流达到峰值,而其他 ...


连续转动条件下有时也可以仅计算半个单元电机(当单元电机槽数为偶数时),要点是气隙错开部分用CEINTF命令以后,改变约束方程中节点自由度AZ的系数,由原来的-1改成+1,可以用CE命令实现。

这样的话,求解规模缩小一半,时间大大缩短!

假设先建立气隙错开部分的约束方程,且约束方程编号从1开始(可用压缩编号命令),用完CEINTF命令后,所有约束方程中第一个节点的AZ系数都为-1(EVEN周期性),用如下命令,改变系数为1(ODD周期性)。

*get,Cnum,active,0,ce,,,,
*do,CNu,1,Cnum,1
*get,CNode,CE,CNu,term,1,node,
CE,CNu,0,CNode,Az,1,
*enddo

第一行得到最大约束方程数,并赋值给Cnum

第三行得到每个约束方程的第一个节点编号,并赋值给CNode;

第四行依次改变每个约束方程第一个节点的Az系数为1


执行完上述循环命令后,气隙错开部分已经变成了Odd周期性边界条件了,然后建立其他的约束方程:气隙重合部分还是用CEINTF,扇形边用PERBC2D命令。
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-7-11 20:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2014-7-11 21:07 编辑

用Odd周期性边界条件时,磁力线分布图却是Even周期性重复的,因为磁力线是等磁位线,而不管AZ的正负!

file000.jpg

请注意接缝处的磁力线,完全是重合的!
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[LV.7]常住居民III

发表于 2014-7-12 19:43 | 显示全部楼层
但是在负载场下,Expand以后,接缝处的磁力线好像对不上,我认为这应该是绘图误差所致!

file001.jpg
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发表于 2014-12-21 09:05 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2014-12-21 09:59 编辑

怎么3楼的图转来转去转不出来了?
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发表于 2016-11-20 09:03 | 显示全部楼层
外转子6槽5极最简电机模型
file000.jpg
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[LV.7]常住居民III

发表于 2018-2-18 21:40 | 显示全部楼层
下面这个帖子详细讨论边界条件。

https://bbs.simol.cn/thread-158805-1-1.html
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发表于 2019-7-9 12:19 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2014-6-21 19:15
每次转动后用单元重排序命令,求解时间会缩短很多。

wsort,all,0,,max,,

大师的命令流应用如此炉火纯青,敢问有没有有关电机的命令流文件可以分享一下?跪求!
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发表于 2019-7-9 13:31 | 显示全部楼层
浪尖玮 发表于 2019-7-9 12:19
大师的命令流应用如此炉火纯青,敢问有没有有关电机的命令流文件可以分享一下?跪求!

这个命令流编写起来很简单的,总共不会超过几十行,而且就这几十行还是绝大部分重复的。

最好不要所有的都编写命令行,而是与GUI结合起来,一次性建模(不变部分)用GUI完成,反复变化的用命令行实现。


例如,槽形,定子、转子、线圈、磁钢、分网等等,这些都可以在GUI下面“所见即所得”予以实现,边界条件除了气隙耦合处其他边界也可以在GUI实现,线圈面积部件、转子单元部件(求扭矩)、分相等也都可以用GUI实现;要用命令流的地方是:各线圈电流不断变化,转子位置不断变化,气隙耦合不断变化,反复求解,反复进行后处理计算,输出每次计算结果,这些可以用命令流自动予以实现。
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发表于 2019-7-9 15:02 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2019-7-9 13:31
这个命令流编写起来很简单的,总共不会超过几十行,而且就这几十行还是绝大部分重复的。

最好不要所有 ...

谢谢您这么详细的解答。根据导师的要求,从电机的建模、材料的加载、边界、网格剖分、后处理等最好写在一个文件里,一步到位。之前用ansoft maxwell相对来说容易实现,用这个ansys命令流实现起来真费劲,参考资料也少,自己到目前也没有见到用APDL实现电机设计的案例,很是疑惑。恳请大师分享一下学习资料或者参考那些书籍(目前没有发现这种例子)。再次谢谢您
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该用户从未签到

发表于 2019-7-9 15:08 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2019-7-9 13:31
这个命令流编写起来很简单的,总共不会超过几十行,而且就这几十行还是绝大部分重复的。

最好不要所有 ...

在此留下我的邮箱liweixiwang@163.com,困在这里很久了,望大师指点迷津!
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