切向结构永磁同步电机齿槽转矩

tobeno321

40极48槽切向结构永磁同步电机
一个定子齿距（机械角度7.5°）内，其齿槽转矩周期个数理论计算n=2p/GCD（Z,2p）=5。
设置转速1deg_per_sec, 步长0.125s，时长15s。气隙内做了三层。面剖分1deg。
根据理论计算，电机旋转15度，将经过两个定子齿距，齿槽转矩应该出现10个周期。
仿真结果只有5个周期。如图所示

zengxiaodong

tobeno321 发表于 2020-2-29 16:08
问题：理论计算与仿真结果对不上，问题出在哪里？是仿真方法有误，还是理论对且向结构不适用，还望大家见仁 ...

你引用的理论是对的，也就是说旋转15度机械角度齿槽转矩应该有10个周期，旋转18度机械角度（1对极）应该有12个周期。
但是你得到的齿槽转矩波形与理论不符合，这不是对切向结构不适用，而是仿真出现了错误，建议减小步长降低转速加密网格再试试。

下面是36槽30极的计算实例，转动360度电角度

tobeno321

问题：理论计算与仿真结果对不上，问题出在哪里？是仿真方法有误，还是理论对且向结构不适用，还望大家见仁见智，不吝赐教

sagacr

齿槽转矩的仿真可以参考论坛里面已有的文章，气隙网格加密，齿部分区域剖分等，但是就算周期大致能对上，跟实际结果也可能会有较大出入。

zengxiaodong

可以用半周期边界条件，进一步缩小模型规模，也就是计算6槽5极“最简电机”模型

tobeno321

zengxiaodong 发表于 2020-3-1 10:35
可以用半周期边界条件，进一步缩小模型规模，也就是计算6槽5极“最简电机”模型

多谢您拿出自己的仿真结果 来支持理论。
昨晚我已经尝试用半单元电机模型计算，同时设置转速0.5degree/sec,气隙内放了6层空气域，剖分也加密，仿真15s，最后确实得到了5个周期。但是波形比较差，如图所示。大小隐约有发散的趋势。不知道什么原因。

zengxiaodong

这个波形还可以，并不是发散。

tobeno321

zengxiaodong 发表于 2020-3-1 11:24
这个波形还可以，并不是发散。

仿了两个定子齿距，波形基本这样
周期算是对上了，也有周期性，暂时就告一段落吧。
谢谢分享经验。

wsx7021

槽极配合的问题，这个搭配齿槽转矩就是大的。难改。