小白求教：电压源激励下永磁体磁势随转子位置变化而变化，请问可能是哪里出问题了呢？

BillChen

小白一枚，求教~~~

书上的永磁电机仿真一般都好像是用电流源的多，但是如果我把激励变成电压源，会发现随着转子位置的变化，永磁体内部的磁密会渐渐变小甚至到0，就算是0电压源激励也是相同的情况。。。请问大佬们知道这是为什么呢？好比方说下面两个图，第一个是0时刻的磁密，第二个是0.012s的磁密，发现0s时刻永磁体的磁密还比较正常，0.012s时永磁体的磁密快变成0了。。。所感应出来的电动势波形也是很乱的，但是用电流源作为激励就没有这个问题。。。永磁体的磁密不会随时间的变化而变化，反电势、转矩波形都是很正常的。。。

跪谢大佬们！！！

herrwitz

用电压源的话你得等它收敛了再看

lizhen2979371

可以发一下反电势波形和磁链波形

BillChen

lizhen2979371 发表于 2023-1-10 10:50
可以发一下反电势波形和磁链波形

大侠~这是我分别利用零电压激励与零电流激励仿真得到的反电势与磁链波形 磁链波形看起来好像似乎呈现转子没怎么动的样子。。。

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-10 14:31
大侠~这是我分别利用零电压激励与零电流激励仿真得到的反电势与磁链波形 磁链波形看起来好像似 ...

还没进入稳态  要再多仿真几个周期

BillChen

lizhen2979371 发表于 2023-1-10 15:48
还没进入稳态  要再多仿真几个周期

大侠~我试了多个例子，进入稳态以后好像也不行 。磁链会慢慢变小，最后稳定在接近0附近。。。从磁密云图来看，稳态的磁力线几乎全在转子侧，几乎不与定子交链 ，采用电流源激励就没事，我试了多个例子都是这个现象。大侠您知道这是为什么吗？

JWZ

是个好问题，我也没试过电压源激励

dream-ttt

有深度也有温度的讨论贴，学习中！！！

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-11 17:33
大侠~我试了多个例子，进入稳态以后好像也不行 。磁链会慢慢变小，最后稳定在接近0附近。。。从 ...

可以看一下稳态的磁力线                       

BillChen

lizhen2979371 发表于 2023-1-12 10:02
可以看一下稳态的磁力线

大侠~P2是0电压激励下的稳态磁力线，好像磁力线都不往定子跑。。。P1是0电流激励的稳态磁力线，磁力线与定子交链的比较多。。。

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-12 11:10
大侠~P2是0电压激励下的稳态磁力线，好像磁力线都不往定子跑。。。P1是0电流激励的稳态磁力线，磁力线 ...

感觉材料设置有问题 磁力线都穿过绕组了 检查一下各个材料设置把

BillChen

lizhen2979371 发表于 2023-1-12 14:09
感觉材料设置有问题 磁力线都穿过绕组了 检查一下各个材料设置把

大侠！感谢您的指点！我找到原因了，不是材料设置的问题。是我前一步从电流源设置成电压源的时候，没有把电感的值填进去 我想当然的以为电压源模式下软件会和电流源一样去自动算。。。哈哈哈哈。。。既然没有电感，那肯定感应不出电动势啦~~填入电流源计算得到的电感值后，磁密、反电势波形就都正确啦！

但还有个小问题。。。没有设置绕组的电感会对磁链产生影响我可以理解，但为什么会导致转子侧的磁力线不与定子交链，甚至如大侠您提到的一样，与定子交链的磁力线不走铁心而走绕组。。。感觉好像定子铁心变成空气了一样。。。按理说既然是空载，那定子绕组没有电枢反应磁动势，无论绕组电感是多少都应该不会对磁力线分布与磁密云图产生影响的呀。。。

BillChen

lizhen2979371 发表于 2023-1-12 14:09
感觉材料设置有问题 磁力线都穿过绕组了 检查一下各个材料设置把

我又仿真了一下0电压源激励，0电感激励下的绕组电流波形~~发现绕组的电流波形不是0，而是一个170A幅值的脉动波。这就好解释为什么最后看到磁力线的走向那么诡异了，因为最后稳态我截取到的时候，恰巧是电流峰值很高的时候。此时定子铁心深度饱和！

那么为什么电流会出现如此奇怪的波形呢，我猜测可能是因为和绕组没有设置0电流激励有关，导致绕组内部产生环流！这个原理和算永磁体涡流损耗时需要把永磁体设置成0电流激励的原理类似。

大侠您看我分析的合理吗

BillChen

仔细一想好像也有点不对，inductance应该是端部电感才对。。。影响按理说不大的。。。晕

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-12 16:28
我又仿真了一下0电压源激励，0电感激励下的绕组电流波形~~发现绕组的电流波形不是0，而是一个170A幅值 ...

不要只看前面几个周期，电压源激励重要的是最后稳态的阶段

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-12 16:11
大侠！感谢您的指点！我找到原因了，不是材料设置的问题。是我前一步从电流源设置成电压源的时候，没有把 ...

端部漏感只会影响电压源最后稳态的电流值，不会影响磁力线的走向
另外哪怕没有绕组，没有激励，磁力线也不应该从槽内穿过，铁芯的磁导率应该是远远超过空气磁导率的
也就是你的漏磁场跟主磁场都很接近了 估计是材料设置的问题

BillChen

谢谢大侠！您点拨的非常对！端部漏感不应该有什么影响的！我昨天一激动把它当成主电感了。。。哈哈哈闹了笑话

另：我又仔细检查了一下材料，铁心那边我选择的是材料库自带的DW360-50，应该是没有太大问题的。今天我发现了一个有意思的现象，在0电压源激励时，电阻设的值不一样时，绕组中的稳态电流不是0！而是随着阻抗会有很大的差异！（请您看一下图片）因为0电流源激励时绕组中的电流恒为0，所以在0电压源激励下，将绕组的阻抗设的越大，那么最后得到的反电势结果就会越接近于0电流源激励的结果。这也是为什么我昨天把端部电感设的很大，最后的反电势波形就趋于正常的原因。因为电感加大也等于加大绕组的阻抗，减小电流嘛。

P3、P4、P5可以基本判断是这个winding电流影响了磁场分布，导致电压源激励与电流源激励产生不一样的结果。
但是为什么会这样呢，0电压激励，按理说绕组是开路呀，为啥winding里还会有稳态电流呢？该怎样在0电压源激励下把它消去呢？还望大侠百忙之中能给一些点拨！


（P1、P2分别是0电压源激励下，将绕组电阻分别设成1000Ω和4Ω的winding电流波形，可以看出电流幅值差的倍数正好是电阻值差的倍数）
（P3、P4、P5在后面一层楼，分别是0电压源激励下绕组电阻设成4Ω、1000Ω时反电势波形与0电流源激励的反电势波形的对比，可以看出1000Ω的反电势波形与0电流激励的反电势波形基本一致，因此可以判断应该是绕组的winding电流影响了原始磁场的分布）

BillChen

晕！格式好难调。。。这是P3、4、5

wx_P1fV6k11

0电压激励你要仿什么？短路电流吗？如果是跟电流源一样仿真空载反电势，那相电阻需要设置无穷大。软件默认的是星接，给了相电阻，电机是短路工况。无穷大电阻才是开路工况。

lizhen2979371

BillChen 发表于 2023-1-14 15:33
谢谢大侠！您点拨的非常对！端部漏感不应该有什么影响的！我昨天一激动把它当成主电感了。。。哈哈哈闹了笑 ...

0电压还有反电势啊 反电势也会产生电流啊 0电压不是开路而是短接