关于maxwell中电感计算值与实际测试值之间的比较

MADANO

  在用软件仿真建模时对于电感测试的方式和相关设置有一些困惑的地方，于是参考了西莫电子期刊13期李老师和付老师的“同步电机电抗参数计算”文章，和付老师的“电机设计常见问题解答专题（一）-电感”，最后对模型进行了设置并比较了仿真的结果和实际测试的结果。但是不知道自己在软件上面的一些操作和设置是否正确，另外也想知道软件计算结果和实测结果之间的误差是否合理，所以就想把自己的做法整理一下，希望路过的大佬指点一下。 如果有什么需要我改进的操作，回复后我会及时按照描述更改的。
首先在设置中选择了增量电感的计算方式。

关于Apparent 和Incremental，在Ansys2020R2 Maxwell Help 文档中有如下解释：

注释中说Apparent（视在电感）可以看做BH曲线上工作点到原点之间连线的斜率，而Incremental（增量电感）定义为在某一工作情况下，磁链增量与电流增量的比值。参考李老师和付老师在文章中的描述，我觉得计算增量电感合适一些。
然而帮助文档中另外一段话让我感到困惑，也是关于电感计算瞬态求解的：

有两条注意事项，其中第二条：对于一个多股绕组的场系统，当所有的非线性材料被冻结后，对一个绕组赋予1A的直流电流激励，而其他的绕组要保证开路（其他所有的激励源都要关闭）。
就是说帮助文档推荐测试绕组自感的方式是通入1A的直流激励来测试。但是这种方式求得的结果好像是视在电感吧？
那么，在前面选项框里勾选的是增量电感计算方法（Incremental），但在电路上用了测试视在电感的操作，这样对于结果是否会有影响呢？于是我先按照帮助文档上给的思路来测试电感。
模型如下：绕组匝数按144，此时除了绕组材料为铜，铁心材料为宝钢，其它地方（永磁）都设置为了空气。

激励设置如下：

得到电感结果：（如果有大佬需要看磁链等参数的波形的话我会在回复中贴出，这里就不放太多图了，影响浏览）

Laa=11.4125mH,Lba=-3.5325mH,Lca=-4.3525mH
其次，在现场的实际测试中我们经常会用LCR电桥来测试绕组的电感，也就是给绕组一个1V1000HZ的激励。虽然我也不太明白其中的原理。。。但是我在软件中也按照这样的设置求解了一下，作为对比。
激励设置如下：

电感结果如下：

Laa=11.2630mH,Lba=-3.4692mH,Lca=-4.3041mH
这两种测试方式的结果差别不大。最后是实际测试的结果，不过测试的只是一个绕组的自感（在模型中测的是A相绕组的自感，A相有两个绕组）

一个齿上的绕组是5.0827mH，两个串联起来为10.1654mH，这样算起来和仿真的结果差了1.1mH左右。仿真模型用的铁心材料（Baosteel），实际铁心用的材料（50A470）,这个误差结果是否可以接受呢?
另外，如果我在软件中的一些设置和操作有错误的地方希望路过的大佬能够指正，还有我想请教一下，用LCR电桥的方式测量的是增量电感吗？对于这次的仿真，测出的视在电感和增量电感值比较接近，但是按照帮助文档中两者各自的定义，只有在BH曲线的线性区域好像才会出现这种情况，不知道我这样理解是否正确？

MADANO

自己顶一下

步惊云

我也想知道电感仿真值和真实值的误差精度，我仿真出来电感是真实的两倍多，卡了好久了找不到原因

aze200

1、根据手上的LCR电桥说明书来看，它测电感是电压电流法；
2、“一个齿上的绕组是5.0827mH，两个串联起来为10.1654mH”，这里有问题：两个串联起来不是单个的算术和，实际应在两倍到四倍之间，具体多少看两个之间的耦合情况；
3、用LCR电桥测量，电感的大小与测试频率有关，测试频率越大电感越小，因为铁心磁导率随着频率增加而降低；
4、小气隙时，铁心材质对电感的影响较大，大气隙时，铁心材质对电感的影响很小。

哥们干一杯、

aze200 发表于 2021-4-27 11:05
1、根据手上的LCR电桥说明书来看，它测电感是电压电流法；
2、“一个齿上的绕组是5.0827mH，两个串联起来 ...

我按照这样设置了，不知道为什么没有显示，是查看方式不对么，18版本的

aze200

哥们干一杯、 发表于 2021-4-30 12:15
我按照这样设置了，不知道为什么没有显示，是查看方式不对么，18版本的

是不是没有勾选？

哥们干一杯、

aze200 发表于 2021-4-30 12:44
是不是没有勾选？

我用的瞬态场，勾选之后和您的不一样

哥们干一杯、

aze200 发表于 2021-4-30 12:44
是不是没有勾选？

是直接进result里面查看winding-L么？

哥们干一杯、

aze200 发表于 2021-4-30 12:44
是不是没有勾选？

谢谢，我知道了，要运行完重新看结果才有显示，这个模型是RM 里面的，但是现在发现以这样计算出来的电感 L（A-A）和RM 计算的电感大小不一样。

MADANO

aze200 发表于 2021-4-27 11:05
1、根据手上的LCR电桥说明书来看，它测电感是电压电流法；
2、“一个齿上的绕组是5.0827mH，两个串联起来 ...

好的，谢谢老哥的回复，这个问题最近搁置了一段时间，回头再好好研究一番

hahafu

非常感谢这位同学详细阅读了那两篇文章，不过可能理解的不是很正确
1.你选择增量电感计算，然后你给了1A这个，其实你给这1A没啥意义，那个说明是告诉你，这个软件是采用冻结磁导率方式，冻结好后，给了1A电流算的增量电感，并不是让你自己给1A。你可以给1A，但你也要冻结磁导率，然后给1A算磁链，磁链除以1A就是增量电感，所以你当前这个1A没啥意义，就是依靠软件自带的算法算的增量电感
2.你的1V1000Hz也不太对，具体操作步骤见如下附件
3.到底测试是什么电感，其实我也不是很清楚，那测试那个和仿真误差有多大呢。一般表贴式电机仿真的增量和视在电感基本是相等的，单独定子仿真就用软件那个算法二者也是相等的，而这个视在与增量的数值与测试差别不大，在工程可接受范围内。但这里面有个前提条件就是电机定转子硅钢片，不能有实心的或者其他容易引起涡流的东西，要不然那个测试的1000hz会产生涡流，使测试电感减小。而对于IPM电机，可能是BH曲线的原因，仿真和测试始终对不太上。
这个电感我已经不怎么研究了，实在是没法完全精确，满足工程计算，知道电感是怎么回事就可以了。

MADANO

hahafu 发表于 2021-5-31 20:22
非常感谢这位同学详细阅读了那两篇文章，不过可能理解的不是很正确
1.你选择增量电感计算，然后你给了1A这 ...

感谢大佬的回复，我这边没及时看到回复提示 ，我再按照文档中的方法测试一下。再次感谢em826

陈俊吉

已经下载学习，谢谢分享

wx_P1fV6k11

hahafu 发表于 2021-5-31 20:22
非常感谢这位同学详细阅读了那两篇文章，不过可能理解的不是很正确
1.你选择增量电感计算，然后你给了1A这 ...

付老师，一直没明白这个冻结磁导率是怎么操作的，能讲一下吗？

hahafu

wx_P1fV6k11 发表于 2021-8-4 09:08
付老师，一直没明白这个冻结磁导率是怎么操作的，能讲一下吗？

我从来没自己用过冻结磁导率方法，
重点是掌握冻结磁导率是什么意思，现在软件发展这么好，不用学这个复杂的操作

wx_P1fV6k11

hahafu 发表于 2021-8-4 18:46
我从来没自己用过冻结磁导率方法，
重点是掌握冻结磁导率是什么意思，现在软件发展这么好，不用学这个复 ...

谢谢付老师，好像有说法是maxwell算电感的时候会自动冻结磁导率，对吗？

yangchaohjp

hahafu 发表于 2021-5-31 20:22
非常感谢这位同学详细阅读了那两篇文章，不过可能理解的不是很正确
1.你选择增量电感计算，然后你给了1A这 ...

这个附件中电感计算的绕组设置，A和B电流反向，是不是说电机为星接两两通电的无刷机？

hahafu

yangchaohjp 发表于 2021-08-05 09:42
这个附件中电感计算的绕组设置，A和B电流反向，是不是说电机为星接两两通电的无刷机？

你测试定子电感时难道能同时测三相？不是两两相测的电感。

来自安卓APP客户端

hahafu

wx_P1fV6k11 发表于 2021-8-5 07:50
谢谢付老师，好像有说法是maxwell算电感的时候会自动冻结磁导率，对吗？

目前软件确实是会自动冻结磁导率的
冻结磁导率确实是个非常好的技术，可以看一下我下面这个链接
https://bbs.simol.cn/forum.php?m ... &fromuid=200613

wx_P1fV6k11

hahafu 发表于 2021-8-5 19:12
目前软件确实是会自动冻结磁导率的
冻结磁导率确实是个非常好的技术，可以看一下我下面这个链接
https: ...

好的，谢谢！我看一下。