异步机启动仿真 启动时间的问题

gjp578

为什么测量出来的启动时间比maxwell仿真出来的启动时间要小啊
maxwell就是用rmxprt输入然后导出2d模型，设置机械系统参数时没加阻尼系数，没加负载 转动惯量和端电感什么的都是rmxprt计算的结果，没有改动
在实验室测量0.2秒达到稳态 maxwell要用0.26秒到稳态
自己计算电机参数，列方程解出来的启动时间在两者之间
难道是计算出来的转动惯量比较大么

gjp578

看过别人的论文 也是实验室测量的结果比计算的结果先到达稳态

阿Q精神

对于仿真起动性能（LZ说的起动时间），0.2s与0.26s的误差，个人感觉不是很大，仿真计算本身就有误差，起动仿真误差可能相对更大一些，这也是ANSYS官方技术支持推荐用堵转法来计算起动性能数据的原因之一，但是度转法无法解决LZ对于起动时间的需求，而如果楼主认为，起动时间相对测试值30%的误差在数据上实在接受不了的话，我大概做一下误差原因的分析，希望可以有所帮助。由于没有看到LZ的模型，只是猜测分析楼主的问题，欢迎探讨。

1）“maxwell就是用rmxprt输入然后导出2d模型，设置机械系统参数时没加阻尼系数，没加负载 转动惯量和端电感什么的都是rmxprt计算的结果，没有改动”
这里边就有很多问题了。
a）仿真起动性能，不设置阻尼系数，忽略了电机空载转矩的影响，如果计算和测试都是在空载条件下进行的话（也就是不加负载），那么这个空载转矩的大小就不能忽略，可是忽略了空载转矩按理应该缩短了起动时间，与仿真计算结果矛盾，说明，其他方面造成起动时间过长引起的误差要比忽略空载转矩引起的误差更大；
b）转动惯量和端部漏感，采用RM的计算结果。电机实体，用RM磁路法建立模型，进行了简化，得到了参数，可能准确度也有待商榷。莫不如采用手算的结果，但是前提条件是，手算的计算公式以及简化合理。在实际仿真过程中，既然已经有了样机，建议LZ可以做堵转和空载实验，测量样机的电阻电感等真实参数，而不要直接采用RM的数据。

2）如果楼主没对一键有限元出来的2D模型参数进行调整的话，这里边又涉及到一个问题，RM一键有限元至2D瞬态分析，采用的是电机额定运行点的数据进行自动设置激励等参数，而你想要仿真启动性能，以异步电机为例，起动状态（高转差）下，定转子电流比额定电流大很多，漏磁磁路中铁磁部分饱和严重，导致漏磁磁阻变大，漏抗变小；这些数据对于起动性能有着很大的影响。

3）众所周知，感应电机起动是利用肌肤效应的原理，而我用有限元计算一般都是忽略肌肤效应的，不知LZ是否考虑到了集肤效应的影响，以及如何利用软件进行考虑集肤效应的？

4）准确仿真起动时间以及起动性能，对转子导条和端环的电阻精度要求较高，这样引起的思考就是，转子建模尺寸以及材料属性的准确度问题。我曾经做过类似的计算，纯铝与99.9%的工业铸铝参数，对起动性能都会有着很大的影响。何况，电机的制造过程中，铸铝气泡、铸不满、外来杂质等等因素，都可能会增大了转子的电阻，无意间提高了电机的起动能力。

5）与测试结果对比，测试结果以什么时间点作为结束时间点呢，是转速稳定在额定转速吗？仿真计算又是以什么时间点作为结束呢，所有电磁参数全都达到额定参数吗？这里涉及到一个，两组数据对比要建立在相同标准下的问题，楼主可以考虑一下，顺便回复告诉我一声。另，即使标准相同，0.26s时间非常短，是采用什么设备记录的时间达到0.0Xs精度呢，并且还是测量起动时间。

综上所述，回到我开头的说法：如果LZ考虑到了以上的各方面因素，仿真值能做到与实测值相差0.06s（也就是60ms，毫秒级别）的程度，我认为，这个方针方案已经足够好了，即使是相对30%的误差，也是很低的误差了；而如果LZ没有考虑到以上因素的话，那么就要考虑一下，仿真方案的可信度了，这个时候已经不是精确度的问题了。
ps.仅仅是一家之谈，欢迎补充，欢迎回复我参与探讨，希望对LZ有所帮助。

gjp578

回来突然看到楼上那么长的认真回复  让人很感动 非常感谢
1a）的解释很好 1b)刚刚检查了一下rmxprt的计算 发现把笼子的材料从铝改成铜 转动惯量J的计算结果没变 堵转试验类的也准备在做 因为不确定rmxprt所以来问问 因为参数跟我的手算也有一定差距
2)和3）倒不是问题 maxwell 2d用到的rmxprt计算的电感只是端部漏感 在定义激励源的时候电压那里给定子端部漏感 短路环那里给环漏感 其他和饱和相关的电感不需要给2d 2d可以自己计算 集肤效应在2d电机电磁计算的时候已经自动包含 刚才还看了下铝条的电流的不均匀分布 确实考虑了
4）是个启发点
5）在实验室用的示波器测的电流 示波器采样时间是0.05ms  把三相的电流绘在一张图上 约摸着可以画条外包线 就是像个e方程的那种 等不再下降了就当作稳态 0.26和0.2的区别还是很容易就看出来的