ansoft中表面式（面贴式）永磁电机id=0控制及增去磁状态的实现方法

雷神kj

分析的非常好，水平很高 学习了

陆奇奇

学下一下………………

zengxiaodong

forlink 发表于 2015-1-2 11:17
曾老师，你用ansys仿真的空载反电势波形也是明显有坑的，和电机学徒工用ansoft仿真的波形差不多。
不知 ...

从计算原理上面来说，我们可以如下考虑：

1、对于固体力学的有限元来说，我们知道一般用的是位移法（还有一种方法是力法，两种方法都是起源于结构力学中的矩阵分析方法，而在材料力学中用的是图乘法进行手算），也就是以所有节点的位移为未知数建立有限元方程组，因此，有限元计算的直接结果是各节点的位移数值，或者换句话说，有限元计算的所有结果中，节点位移是最为精确的，因为它是直接得到的物理量，而其余物理量都是属于导出量，也就是由节点位移的解逐步导出的，显然，导出的物理量其精确度必然要不同程度地低于直接得到的物理量（即节点位移），在各种导出运算中，我认为微分运算可以说是引入误差最大的运算形式之一！得到节点位移解以后，由微分运算得到应变，由应变再得到应力数值，因此，看起来平滑的节点位移分布也可能蕴含剧烈变化的应力分布，这也许就是”应力集中”的数学基础，也正是在应力强烈变化的区域采用加密网格来提高有限元精度的原因！

2、对于Maxwell方程描述的电磁场进行有限元分析时，一般也不是直接对于物理量进行求解，拿2维问题为例，矢量磁势AZ最为常用，与上述固体力学问题进行类比，可以很快得到结论，电磁场有限元分析得到的最精确结果显然是矢量磁位，当然矢量磁位并不是我们最终需要的结果，该数值得到的等磁位线代表的就是众所周知的磁力线，而磁力线分布的梯度（也就是矢量磁位的梯度）就是最重要的磁场物理量之一磁感应强度，显然这一导出的过程，又出现了微分运算（梯度），套用上文第一条的说法：看起来平滑的矢量磁位分布也可能蕴含剧烈变化的磁感应强度分布，这也许就是“磁力线集中”的数学基础，同样地，也可以通过局部加密网格来尽量地减小由于“磁力线集中”效应引起的误差！


关于“磁力线集中”的问题，请参看如下帖子：

https://bbs.simol.cn/thread-137472-1-1.html

补充内容 (2015-9-5 15:08):
电磁场仿真分析

补充内容 (2019-10-30 19:57):
дλ

补充内容 (2019-10-30 19:58):
有错误，梯度不对，应该是矢量磁位的旋度才是磁感应强度

zengxiaodong

这里有一个Prius电机的负载电势计算实例




同一个电机同一个工况进行计算，步长为250us的负载电势波形（上面一个图），步长为50us的负载电势波形（下面一个图），可见波形完全不一样！



补充内容 (2015-5-2 07:56):
图形可以到下面帖子的28楼下载
https://bbs.simol.cn/thread-137711-2-2.html

zengxiaodong

这里有一个FLUX的实例，也是4极24槽的永磁电机，其反电势波形又不一样。




把前面帖子用Ansys计算出来的气隙磁密分布重新给出如下，反电势波形好像与气隙磁密波形相似。

zengxiaodong

这里有一个Jmag的实例，也是4极24槽的永磁电机，其反电势波形与FLUX相似。

zengxiaodong

zengxiaodong 发表于 2015-3-3 20:58
从计算原理上面来说，我们可以如下考虑：

1、对于固体力学的有限元来说，我们知道一般用的是位移法 ...

关于应力精度的详细论述，可以参见王勖成《有限单元法》第5章，其中还有“应力磨平”的具体方法！

biny

楼主辛苦了 确实是不错的帖子 顶   应该去申请精华帖

zengxiaodong

zengxiaodong 发表于 2015-3-29 10:16
这里有一个Prius电机的负载电势计算实例

其实Prius的电机是48槽8极，其反电势的波形应该与24槽4极的电机相同，但是从图形可以看出，其有5个小波峰，与其他均不相同！

总之：

2个小波峰：电机学徒工结果
3个小波峰：zengxiaodong结果
4个小波峰：Jmag结果，Cedrat Flux结果
5个小波峰：Prius结果

这究竟是怎么回事呢？

duanwei666245

正缺这个呢 ，mark  一下 好好研究

雷神kj

学习了  好好研究下

hlh432804

很不错，收藏了。。。

zengxiaodong

在附件里面的第42页的图形如下：






气隙磁密波形有5个小波动（而不是4个），这与极弧系数和定子是从槽中还是齿中剖开有关，或者说与定转子相对位置有关！

bldc菜鸟

好帖子啊，支持一下。。。

daisy0216

zengxiaodong 发表于 2015-3-29 10:16
这里有一个Prius电机的负载电势计算实例

谢谢曾老师的分享，学习了

zhanghust

支持，好文，辛苦了！

冬虫夏草

仿真试试看，这个思路非常好。

zengxiaodong

forlink 发表于 2015-1-2 13:24
如果曾老师您或者电机学徒工二位能有一个肯把这台电机做出来就好了，这样一测试反电动势波形就大白天下了 ...

最近在做一台样机，到时候实测一下反电势波形！




Ansys Emag从V12开始，增加了一个“现代技术”的单元Plane233，推荐用来代替Plane13或者Plane53，这个“现代技术”单元可以不用加力标志就可以直接求解电磁力或电磁转矩，但是这个单元不支持用Lmatrix宏命令进行线圈组微分电感（增量电感、切线电感）的计算，如果要计算微分电感，应该进行线性摄动分析！而线性摄动分析的具体过程直到V16.2（V14.5肯定没有，V15不知道有没有）才出现在教程指南中（见下面附件）。







补充内容 (2015-9-4 09:29):
Whenever possible, ANSYS, Inc. recommends using PLANE233 (the current-technology electromagnetic
element) rather than PLANE13 or PLANE53 (legacy magnetic elements). See Legacy vs. Current-Technology
2-D Magnetic Elements (p. 19) for a list of the capabilities that are only available with PLANE233. PLANE233
does not support nonlinear harmonic analysis, velocity effects, or LMATRIX calculations.

补充内容 (2015-9-4 09:32):
When performing an electromagnetic analysis of a moving conductor using PLANE233, specify the translational or angular velocity via the BF,,VELO command. The angular velocity units are radians/sec.

xiaochonga

有控制算法在内吗?

zengxiaodong

zengxiaodong 发表于 2015-9-3 08:19
最近在做一台样机，到时候实测一下反电势波形！

结构线性摄动分析的中文版。