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[Maxwell] 请问一下,有没有“转子斜极比定子斜槽的效果要好一些”的说法?

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[LV.7]常住居民III

发表于 2023-8-21 15:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

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如题:
请问一下各位做永磁同步电机的朋友,有没有“转子斜极比定子斜槽的效果要好一些”的说法呢?
比如说8极的IPM同步永磁电机,假如定子槽数为72槽,转子采用V形排列,定子斜槽5度和转子分成5段斜极,每段相对斜1度,Skew Angle=4度,No. of Slices=5。然后定转子冲片上均不开辅助槽。
在其他参数相同时,采用转子斜极的方案会要比采用定子斜槽的方案效果好(降低噪声、抑制齿槽转矩等)一些吗?
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[LV.7]常住居民III

发表于 2023-8-21 16:28 | 显示全部楼层
要考虑谐波来源的话 可以计算一下 感觉差异不大 从工艺考虑转子的斜极更容易操作
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 楼主| 发表于 2023-8-21 16:33 | 显示全部楼层
lizhen2979371 发表于 2023-8-21 16:28
要考虑谐波来源的话 可以计算一下 感觉差异不大 从工艺考虑转子的斜极更容易操作

谢谢李老师,您的意思是将两种情况的气隙磁密谐波情况分别计算一下?

点评

是的 实际区别应该很小 不如考虑其他影响 比如轴向电磁力 还有其他工艺性  详情 回复 发表于 2023-8-22 11:24
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[LV.2]偶尔看看I

发表于 2023-8-22 08:32 来自手机 | 显示全部楼层
看李总意思,应该是看气隙磁密畸变率
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 楼主| 发表于 2023-8-22 10:43 | 显示全部楼层
Akilius 发表于 2023-8-22 08:32
看李总意思,应该是看气隙磁密畸变率

谢谢回复,这个气隙磁密畸变率怎么看呢
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发表于 2023-8-22 11:24 | 显示全部楼层
dream-ttt 发表于 2023-8-21 16:33
谢谢李老师,您的意思是将两种情况的气隙磁密谐波情况分别计算一下?

是的  实际区别应该很小
不如考虑其他影响 比如轴向电磁力 还有其他工艺性
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 楼主| 发表于 2023-8-25 17:08 | 显示全部楼层
这两天用老的2手本子仿真了一下,基于ANSYS MAXWELL2023R1版本,72槽8极100Hz的方案分别对转子分5段斜极(skew angle=4度)、转子分5段斜极(skew angle=5度)、定子斜5度转子不斜、定子斜5度转子不斜(减小定子槽型、减小线径)这4种情况下,分析了空载反电势、齿槽转矩、FFT情况。铁芯长度、材料属性、坐标设定均保持一致,网格部分和步长、终值设置、电流源激励也分别保持一致。
定子斜槽/转子分段斜极的设置具体如下截图:
MAXWELL2D中斜槽设置方式.png
表示不确定上述设置是否正确,尤其是定子斜槽的设置
仿真结果分别如下:
1.反电势对比:
反电势对比图1.jpg

反电势对比图2.jpg
从图中可以看到,线反电势数值相差不大,但是定子斜槽时的波形明显要比转子分段斜极的波形更毛糙。
2.齿槽转矩对比:
齿槽转矩对比图1.jpg

齿槽转矩对比图2.jpg
从图中可以看到,定子斜槽时的pk2pk数值明显要比转子分段斜极时的pk2pk数值大很多。另外转子分段斜极时,不同的skew angle值时,pk2pk数值也相差较大
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 楼主| 发表于 2023-8-25 17:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 dream-ttt 于 2023-8-25 17:20 编辑

接上一楼,反电势的FFT对比如下:

从图上粗略看到,定子斜槽时的17次和19次谐波比较明显,而转子分段斜极时基本上没有17次和19次谐波
反电势FFT对比图1.jpg
反电势FFT对比图2.jpg
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 楼主| 发表于 2023-8-25 17:17 | 显示全部楼层
空载气隙磁密的FFT对比如下:
气隙磁密FFT对比图1.jpg

气隙磁密FFT对比图2.jpg
从图粗看,空载气隙磁密情况大体一致

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 楼主| 发表于 2023-8-28 09:52 | 显示全部楼层
定子斜槽与转子斜极相差过多,不晓得是不是第一张图里设置定子斜槽错了
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 楼主| 发表于 2023-8-30 08:40 | 显示全部楼层
好像将定子斜槽那里的分段数修改成默认的5段后,再重新进行仿真出来的齿槽转矩数值就和转子斜极的大致一样了,没搞清楚是什么原因

点评

定子斜槽段数那里 建议可以使用默认的5段 你也可以再尝试增加段数 看看结果是否有差异 5段包括5段以后结果通常会是一样 但是计算时间会增加不少 如果段数太少 结果是有可能有差异的  详情 回复 发表于 2023-8-31 22:17
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发表于 2023-8-31 22:17 | 显示全部楼层
dream-ttt 发表于 2023-8-30 08:40
好像将定子斜槽那里的分段数修改成默认的5段后,再重新进行仿真出来的齿槽转矩数值就和转子斜极的大致一样 ...

定子斜槽段数那里 建议可以使用默认的5段 你也可以再尝试增加段数 看看结果是否有差异  5段包括5段以后结果通常会是一样  但是计算时间会增加不少  如果段数太少 结果是有可能有差异的
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 楼主| 发表于 2023-9-1 10:27 | 显示全部楼层
Roy_jxust 发表于 2023-8-31 22:17
定子斜槽段数那里 建议可以使用默认的5段 你也可以再尝试增加段数 看看结果是否有差异  5段包括5段以后结 ...

是的,当设置分段数字为3时有较大差异的
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