新版本Ansys Maxwell中Skew Model功能Continuous与Step的区别

Roy_jxust

可能有些人还不是特别明白

在这里借用下官方的资料给大家示意一下  可能有助于理解

Green2049

ANSYS Electronics 转子分段斜极，《官方中文培训资料》估计有误，如何理解等效斜极角度和分段的关系？
附图解释（Skew Angle就是等效斜极角度）

zengxiaodong

Green2049 发表于 2020-3-22 12:25
ANSYS Electronics 转子分段斜极，《官方中文培训资料》估计有误，如何理解等效斜极角度和分段的关系？
附 ...

你这个就跟Motor-CAD的完全一样了！

至于，连续斜极最优角度7.5度，而分段斜极（5段）最优角度6度，这是另外一个问题，有论文详细从理论上进行了推导。

转子分段斜极在永磁同步电动机中的应用分析.pdf (362.29 KB, 下载次数: 308)

2020-3-22 16:49 上传

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zengxiaodong

理论推导的结果是：

zengxiaodong

其实这里说得很清楚了



Skew Angle并非等效斜极角度，而是首尾磁钢偏移角度，这就是正确的叙述！

Roy_jxust

Green2049 发表于 2020-3-22 12:25
ANSYS Electronics 转子分段斜极，《官方中文培训资料》估计有误，如何理解等效斜极角度和分段的关系？
附 ...

我个人还是觉得ANSYS中文官方的资料是没有问题的

我们来看个例子吧(48S8P)

情况一：RM设置斜一槽 自动生成2D
比如你RM里面在Skew Width设置为1  就是定子连续斜一个槽的  当你转到2D里面你会发现 软件的默认设置是7.5deg  默认分5段 你把Plot Field On Slice下拉框打开 你会发现他的角度是从-3到3度  这时候你什么设置都不要去改 也不要去动 你去计算一下EMF
软件默认设置


EMF结果



然后我们再来讨论下Skew Angle到底是设置为6deg 还是7.5deg

情况二:转子分段斜极 认为Skew Angle为等效斜极角度
我们接着用上面RM默认生成的2D(默认是Continuous)   这时候我们其他不去改 将Continuous改为Step 好了问题就在这里
如果我们直接只是把Continuous改为Step  那么Skew Angle里面的角度是7.5这个时候  意思就是就是Skew Angle为等效斜极角度 你刚贴图的状态

软件设置


EMF结果



情况三:转子分段斜极 Skew Angle并非等效斜极角度
如果我们将Skew Angle不认为是等效斜极角度  此时让Skew Angle=6deg  跟帖子内容保持一样的思路 我们再来看结果

软件设置


EMF结果



我们经过三种情况对比发现(情况一:RM设置斜一槽 自动生成2D          情况二:转子分段斜极 认为Skew Angle为等效斜极角度        情况三:转子分段斜极 Skew Angle并非等效斜极角度)

我们可以看出 第一种情况和第三种情况结果完全吻合 而第二种情况是有所出入的

因为我们知道定子斜槽跟转子斜极理论上来说是一样的效果

所以我认为Skew Angle并非等效斜极角度 我个人觉得ANSYS中文官方的资料是没有问题的  我全文的想解释的意思跟这个资料是完全贴合的

Roy_jxust

zengxiaodong 发表于 2020-3-22 17:07
其实这里说得很清楚了

我的全文其实就是跟这个资料解释是完全贴合的

可能没有描述的很清楚 大家一下没有明白

zengxiaodong

Ansys确实是没有问题的，只是你绕出来了问题。其实很简单，连续斜极也好，分段斜极也好，其实际意义都是非常清楚明白的，工厂也是不会搞错的！

唯一的问题是，对于设计者而言，应该知道连续斜极最佳角度，并不是分段斜极的最佳角度，这两者之间的关系是什么？把论文公式记住就可以了（或者交Motor-CAD自动计算）

Roy_jxust

zengxiaodong 发表于 2020-3-22 17:30
Ansys确实是没有问题的，只是你绕出来了问题。其实很简单，连续斜极也好，分段斜极也好，其实际意义都是非 ...

我默认让转子斜的角度跟等效斜一槽的效果一样

意思就是无论是转子斜极 还是定子斜槽我都取得同样的效果  至于每个方案具体需要斜多少度 那是另外一个讨论的问题

我就是拿一个例子来给大家做示范的

zengxiaodong

你叫工人吃一个馒头，工人就吃一个馒头；你叫工人吃两碗饭，工人就吃两碗饭！这当中没有什么误解。

至于一个馒头的营养等于两碗饭的营养，那是另外一个问题，有营养学家进行精确认证。

Roy_jxust

zengxiaodong 发表于 2020-3-22 17:39
你叫工人吃一个馒头，工人就吃一个馒头；你叫工人吃两碗饭，工人就吃两碗饭！这当中没有什么误解。

至于 ...

zengxiaodong

Roy_jxust 发表于 2020-3-22 17:36
我默认让转子斜的角度跟等效斜一槽的效果一样

意思就是无论是转子斜极 还是定子斜槽我都取得同样的效 ...

分段斜极，他就没有办法与连续斜极的效果一样，除非分成无穷段！


只能是矮个子当中去取高个子，例如限定就分3段，那么最佳斜极角度是多少？这是有答案的，不过这个答案是有条件的最优值，不是全局最优值。


千万不要去想，我分3段选取某一个角度就能等效于连续斜极某角度的效果，天底下没有这么好的事情！

Roy_jxust

zengxiaodong 发表于 2020-3-22 17:50
分段斜极，他就没有办法与连续斜极的效果一样，除非分成无穷段！

分段斜极，他就没有办法与连续斜极的效果一样，除非分成无穷段！
这个是的 我们就算选连续斜槽 那也不会说完全设置成跟实际一样的段数 那是太需要时间计算了

对比结果尽量建立在相同的条件下去做就好了

我们有限元仿真的思路就是去模拟等效  很少是完全跟实际一致  为什么叫仿真  仿字的含义就出来了

Green2049

经过上述讨论，总算搞明白了，《ANSYS中文官方的资料》写得是正确的。
Roy_jxust例举3个实例解释得比较清楚，同时Zengxiaodong提供的《微特电机》附文从理论上作了分析。

48槽8极PMSM电机：
（1）在连续斜极时，Skew Angle＝7.5deg，斜极角度；
（2）在分段斜极时，Skew Angle＝7.5deg，可理解为偏置角度，7.5deg分5段，相邻二个Slice间隔7.5/(5-1)=1.875度；
（3）在分段斜极时，Skew Angle＝6deg，可理解为偏置角度，6deg分5段，相邻二个Slice间隔6/(5-1)=1.5度；
从削弱齿槽转矩和改善反电势波形的效果来看，分段偏置角度(3)与连续斜极角度(1)，有相等（或接近）的效果。

该问题此前我一直有困惑，这里感谢二位的精彩讨论！

Green2049

从削弱齿槽转矩和改善反电势波形的效果来看，分段偏置角度(3)与连续斜极角度(1)，有相等（或接近）的效果。

zengxiaodong

既没有相等也没有相近的效果！所谓相近的效果，隐含了分段数够多的条件。

如果分段数够少，例如分2段，那就是相远的效果！请参见下面帖子：
https://bbs.simol.cn/thread-184712-7-1.html

zengxiaodong

这里还有分两段斜极莫名其妙的实例：
https://bbs.simol.cn/thread-171891-2-1.html

Roy_jxust

Green2049 发表于 2020-3-22 20:37
经过上述讨论，总算搞明白了，《ANSYS中文官方的资料》写得是正确的。
Roy_jxust例举3个实例解释得比较清 ...

这里我纠正下

（1）在连续斜极时，Skew Angle＝7.5deg，斜极角度；

  这个描述是不太合理的 对于永磁电机而言不存在连续斜极  磁钢不可能做成跟硅钢片一样0.3mm厚一片一片去连续斜极   我例子上的第一个示意表示的是不考虑斜极 只考虑斜槽 斜一个定子槽

  (2）在分段斜极时，Skew Angle＝7.5deg，可理解为偏置角度，7.5deg分5段，相邻二个Slice间隔7.5/(5-1)=1.875度；

  关于这个描述是没有问题的 但是此时等效斜极角度就是7.5+1.875=9.375了     

（3）在分段斜极时，Skew Angle＝6deg，可理解为偏置角度，6deg分5段，相邻二个Slice间隔6/(5-1)=1.5度；
   
   这条就是模拟了等效斜极角度7.5deg 与定子斜一槽效果保持了一致


我列举的三个例子

情况一是：定子斜一槽，斜槽7.5deg

情况三是：基于情况一的基础下 不去斜定子槽 改为分五段斜极 且斜极效果与情况一(定子斜一槽 斜7.5deg)保持一致

zengxiaodong

连续斜极是可以做到的，早就有这样的工艺了

Roy_jxust

永磁电机 带磁钢的 我目前了解到的国内目前基本都是基本是分段斜极吧

如果要做成连续斜极 转子冲片一片一片叠起来 磁钢也要叫磁钢冲片了  跟着转子冲片一起去叠了吧

那可能是我没了解到