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楼主: zengxiaodong

[原创] 电机电磁场的边界问题

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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2020-10-14 18:13 | 显示全部楼层
上贴实心圆点放大表示定子和转子上重合的节点(由设定的容差判定是否重合)

上贴第4点中第一步用CEINTF命令建立约束方程时,定子上的节点被用掉了,导致第二步时定子上的该节点不能再使用。这样的话,显然就影响到了转子上对应的节点(转子气隙上的端节点,同时也是扇形边的端点)。

由于扇形边联系时忽略了端节点,而现在第二次CEINTF命令又一次忽略了对转子气隙端节点的约束(这次是间接的),从而导致转子气隙端节点实际上没有建立周期性边界条件,这就带来了误差。

解决方案就是用CP或者CE命令补充建立转子气隙端节点的自由度约束方程。这就保证了各节点AZ自由度的高度精确性,确保微分后的误差最小化。

根据上述解决方案,得到的磁密波形如下,毛刺果然没有了!
改正后.PNG
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2020-10-15 20:33 | 显示全部楼层
上面的方法虽然解决了气隙磁密的光滑性问题,但是确实是Ansys非标准的用法,或者说,ANSYS不建议这样使用,因为可能会导致病态的矩阵!

事实上,这样的模型如果用Front求解器的话,是会报警退出而无法求解的,更谈不上后续用Lmatrix这样的宏命令求微分电感以及绝对磁链了。

用Sparse求解器可以正常求解。
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2020-11-12 22:11 | 显示全部楼层
有一个人计算54槽6极的电机,结果错误地认为这是个单元电机,又由于槽数是偶数,就简化成了27槽3极的“最简电机”,并按照这个方案进行了电磁计算。

完工后才发现搞错了,正确的应该是9槽1极才是真正的最简电机!该同志想来想去觉得按照27槽3极计算似乎也可以,不想重新计算又有点吃不准,为了稳妥起见专门特地征询我的看法......

我告诉他只要是按照半周期边界条件计算,27槽3极也能得到正确结果,完全不必重新计算。
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该用户从未签到

发表于 2020-12-15 12:28 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2020-3-4 12:18
下面给出一个永磁电机空载时的动画(负载也类似),请注意定子铁心内圆红色圆圈处的磁力线,由于设置了磁力 ...

磁力线的动态变化怎么操作呢?
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[LV.6]常住居民II

发表于 2021-10-13 08:57 | 显示全部楼层
感谢各位,大神的分享
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2021-11-26 09:37 | 显示全部楼层
平常完全没有注意这么细微深入的问题,实话实说也是不懂,
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2022-8-28 08:28 | 显示全部楼层
Motor-CAD对于电机电磁场的边界条件自动处理得比较完美。
下面是18槽6极永磁电机的计算,其模型是3槽1极,最大程度缩小了有限元计算的规模!



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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2023-5-27 15:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 zengxiaodong 于 2023-5-27 15:46 编辑

在Motor-CAD和FluxMotor里面,对于最简电机为奇数极的电机模型,如果要进行涡流效应的分析计算,都是扩展为偶数极的单元电机。


参见

https://bbs.simol.cn/thread-184712-11-1.html
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[LV.7]常住居民III

 楼主| 发表于 2023-10-16 13:36 | 显示全部楼层
最简电机计算模型,尤其是奇数极的电机,不仅是有限元计算的方法技巧,特殊情况下也有应用的实例。可参见这个帖子:https://bbs.simol.cn/thread-212797-3-1.html

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 楼主| 发表于 2024-2-22 16:05 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2023-5-27 15:42
在Motor-CAD和FluxMotor里面,对于最简电机为奇数极的电机模型,如果要进行涡流效应的分析计算,都是扩展为 ...

在Motor-CAD里面,可以用自定义方式,指定正确的“对称系数”来进行奇数极最简电机的瞬态电磁分析,且计算导体的涡流损耗!

无标题.png
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 楼主| 发表于 2024-2-23 10:22 | 显示全部楼层
zengxiaodong 发表于 2023-5-27 15:42
在Motor-CAD和FluxMotor里面,对于最简电机为奇数极的电机模型,如果要进行涡流效应的分析计算,都是扩展为 ...

试了一下最新的Fluxmotor 2023.1版本,计算实例同上:定子9槽、转子10槽、1极的异步电机
发现实心导体瞬态涡流损耗计算,也能采用奇数极的最简电机模型了,而且,计算速度远比Motor-CAD快得多!

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