圆筒直线电机的2D与3D计算比较

kxllost · 发表于 2010-6-4 09:27

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用ansoft对圆筒直线电机进行了2D与3D的仿真计算，分别得出了电机的推力，反电势以及fluxlinkage.计算结果表明，推力波形2D与3D基本一致，但是反电势以及fluxlinkage却相差较大，请大家讨论哪个计算出来的结果更准确。

kxllost · 发表于 2010-6-4 09:42

本帖最后由 kxllost 于 2010-6-4 09:43 编辑

上传工程文件，有兴趣的朋友看看

3D.rar (21.51 KB, 下载次数: 323)

2d.rar (12.99 KB, 下载次数: 363)

liyr1988 · 发表于 2010-6-4 09:54

拿去了，先学习学习...

乡下游子 · 发表于 2010-6-4 09:54

还是2D的图形好看，不会分析

3m6m7m · 发表于 2010-6-4 10:33

哥们，我也在研究圆筒同步直线电机，你的初始位置16mm（motion setup 里 initial position），的设置原则是什么？多谢你的解答

kxllost · 发表于 2010-6-4 10:47

回复 5# 3m6m7m

不同的初始位置电机的推力是不一样的，这个初始位置与旋转电机的功角是有关系的，这个如何计算我也不会，但是可以通过不同的尝试找到与最大推力对应的初始位置，我设的初始位置是16并不是对应最大的推力，只是初始位置是0的时候推力太小，为了让力更大些自己调整的而已。

3m6m7m · 发表于 2010-6-4 10:55

永磁体的充磁方向是不是应该是x轴？

kxllost · 发表于 2010-6-4 11:47

回复 7# 3m6m7m

这个模型中，永磁体是轴向充磁的，您说的x轴的话是径向充磁，这是两种结构。充磁方向不同的话，动子铁心以及动子杆的材料属性也是不同的。

kxllost · 发表于 2010-6-4 11:56

希望大家积极讨论啊，很多理论的东西我也不是很懂，还有就是在使用电压做激励的时候，负载电流与空载电流大小相同的原因也希望大家讨论下。

xiaodu · 发表于 2010-6-4 12:18

初学ANSOFT 此贴有学习价值

3m6m7m · 发表于 2010-6-4 14:45

空载，和负载是不是通过，功角的大小来设置，或者是初始位置的大小？？

kxllost · 发表于 2010-6-4 17:23

回复 11# 3m6m7m

空载与负载是在运动选项里设置的。

空载1.jpg

hanzg · 发表于 2010-6-4 17:30

圆筒直线电机？学习中

kxllost · 发表于 2010-6-4 20:51

回复 11# 3m6m7m

对不起，在12楼说错了，正确的应该是这样的。

lele82812 · 发表于 2010-6-5 15:44

没看到你的模型，不清楚你用3D仿真的目的，就轴向充磁的圆筒形直线电机应该用2D的RZ坐标系就可以吧。
毕竟3D仿真对计算量的要求较高，剖分不可能有2D 的细致。

kxllost · 发表于 2010-6-5 18:26

回复 15# lele82812

我用3D的目的就是验证2D的计算结果，结果表明推力基本一致，但是如反电势等就相差很大，所以现在就是不明白到底哪个更准确，对于这些差别不知您有何高见？3D的计算确实很慢，这个网格划分很粗略还算了很久，其中有一个模型算了4天都没算完。

lele82812 · 发表于 2010-6-7 10:46

高见谈不上，就是觉得如果该圆筒形直线电机没有特殊的结构，能用RZ计算的话，还是2D的计算模型比较可靠。
毕竟3D的模型的剖分没有2D来的准确。

3m6m7m · 发表于 2010-6-7 11:50

1、同步电机的电磁转矩，就是电源电压产生的定子旋转磁场，与转子的主磁场之间的相互作用；

2、定子旋转磁场与转子主磁场的磁极轴线的交角叫功角；

3、功角为零时，电磁转矩为零，功角越大转矩越大，定子电流越大，就好像你拉车时，拉绳的伸长量越大，拉力越大；

4、当然，功角接近90度时，转矩最大，电流最大；

5、当功角大于90度时，转矩开始减小，进入不稳定运行区，这时很快就会失步，就等于拉车时，拉绳断了一样！

6、与功角大小有关系的物理量有：

1）电磁转矩；

2）定子电流；

3）输出功率（与转速有关）；

7、当功角从零增大到90度区间内，与电流、转矩、功率是单调递增函数，简单说就是功角增大时电流、转矩、功率跟着增大；

请问：功角和初始位置之间的关系，又该如何设置呢？

kxllost · 发表于 2010-6-7 12:33

回复 17# lele82812

我一直用的2D轴对称来计算的，但是好奇心驱动我去用3D的计算一次，一来增加自己对软件学习，二来验证2D的计算结果。现在两个目的都达到了，但是计算结果发现，反电势与fluxlinkage无论从大小上还是从波形上都不一样，并且相差很大，我想这应该不是由于剖分不细致所导致的吧。

kxllost · 发表于 2010-6-7 12:41

回复 18# 3m6m7m

空载与负载只是说你同步电机的负载是不是零，与功角是没有关系的，初始位置定了，那么你的定子与转子的相对位置也就定了，由同步速的关系，两者是的相对位置是不变的，也就是功角是不变的，这时候负载与空载的不同是由定子电流体现出来的，空载时电流一般较小，接近于零，负载的时候，根据负载的大小，电流是不同的。在直线电机中，功角同样也与定子与动子的相对位置有关，空载与负载并不是根据相对位置的不同来调节的。功角与初始位置的关系应该与旋转电机是一样的吧。个人愚见，请各位多多指教。

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