永磁同步直线电机仿真推力波动巨大

D8_PZY

本人是一名电机新手，想要制作一个六槽十极的Halbach试验样机，但是发现仿真了很多次都有一个问题，推力波动巨大，希望各位能给点意见，不胜感激，A相电流6*sqrt(2)*sin(2*pi*50*time) B相电流6*sqrt(2)*sin(2*pi*50*time-2*pi/3) C相电流6*sqrt(2)*sin(2*pi*50*time+2*pi/3) 速度为1.2m/s 电机的极距为12mm，槽距为20mm，采用的halbach阵列蓝色为y朝下红色y朝上 橙色朝左 黄色朝右，主永磁体8mm 副永磁体4mm。希望各位大神能给点意见。

linerwinding

同问我也是，很想找个人问问为什么

linerwinding

你的充磁方向好像有问题

D8_PZY

linerwinding 发表于 2024-12-11 18:46
你的充磁方向好像有问题

emm，我仔细观察了，试过改变了充磁方向，感觉这个模型中的充磁方向好像没有问题，因为我看我的磁场强度符合上面大下面小的Halbach阵列自屏蔽的特征，如果我有什么错误请您进一步指正，十分感谢

蓝海翊

楼主你好， 不知道你的电机结构上有没有做过参数化分析？比如定子的齿宽和槽宽， 还有主磁铁的极弧系数。 槽距和极距也是可以联合优化一下的
还有就是槽口宽度上，可以减少一些 做成半闭口槽。 这些希望有帮助

D8_PZY

蓝海翊 发表于 2024-12-13 13:23
楼主你好， 不知道你的电机结构上有没有做过参数化分析？比如定子的齿宽和槽宽， 还有主磁铁的极弧系数。  ...

谢谢您的提醒，我刚刚进行仿真，我看到的仿真帖子里面大多不会出现如此巨大的推力波动，我怀疑是不是我出现了重大的错误，我如今适当的改变了电机的一些结构，比如动子两边适当加了3mm长的辅助齿，发现推力波动有了不少降低，但是还是比较巨大，最近较忙，我隔个时间会尝试对电机各个结构进行参数化优化处理，再对这个帖子进行跟新，但是我对我优化的顺序不太清楚，我该先优化那些部分呢

蓝海翊

D8_PZY 发表于 2024-12-15 15:44
谢谢您的提醒，我刚刚进行仿真，我看到的仿真帖子里面大多不会出现如此巨大的推力波动，我怀疑是不是我出 ...

我当初做过一款圆筒形直线电机， 当时优化的步骤是先确定槽宽和极距，然后调整极弧系数，然后减少槽口宽度，做成半闭口槽。 最后还在槽口增加了一些切角
我是看一些论文然后跟着论文这样修改的， 你可以试一下，也可能有更好的优化方案。

13764519919

这个配合系数很低吧

xtp4863

考虑
1.极弧系数
2.槽宽比
3.边端力
4.辅助槽

xtp4863

槽极配合也要考虑

xgy1

蓝海翊 发表于 2024-12-17 08:29
我当初做过一款圆筒形直线电机， 当时优化的步骤是先确定槽宽和极距，然后调整极弧系数，然后减少槽口宽 ...

请问这样优化完之后推力波动能从多少降到多少呢？

蓝海翊

xgy1 发表于 2024-12-21 21:21
请问这样优化完之后推力波动能从多少降到多少呢？

我之前的设计， 首先改了槽极配合， 放弃了12槽11极的方案，然后再加上上述的这些加在一起， 优化效果还是比较明显的。
牺牲了一点推力， 推力波动从之前根本没法使用的24% ，减低到了3.4%左右。
先分析一下是不是齿槽引起的推力波动大， 是的话就调整齿槽配合，然后再优化端部，改极弧系数，极距，槽口形状等等

xtp4863

推力波动控制在％3比较合理吧

18628246741

蓝海翊 发表于 2024-12-23 09:14
我之前的设计， 首先改了槽极配合， 放弃了12槽11极的方案，然后再加上上述的这些加在一起， 优化效果还 ...

前辈你好~，请问一下你放弃了12槽11极的方案，选择了什么极槽配合的方案呢？我现在也面临同样的问题，我设计了一个8极9槽的电机，推力波动也很大，槽宽槽深等尺寸都尝试优化过，效果不是很明显，我现在怀疑极槽配合的钻则占很大因素。

蓝海翊

18628246741 发表于 2025-1-3 11:24
前辈你好~，请问一下你放弃了12槽11极的方案，选择了什么极槽配合的方案呢？我现在也面临同样的问题，我 ...

后来选了18槽20极 和18槽12极 两种方案 ，20极效果会好一些。但是我弄的是圆筒型直线电机，磁铁实在是有点麻烦， 就选了12极的方案。

hhyy258

感谢楼主，非常好的学习资料

18628246741

蓝海翊 发表于 2025-1-3 18:18
后来选了18槽20极 和18槽12极 两种方案 ，20极效果会好一些。但是我弄的是圆筒型直线电机，磁铁实在是有 ...

感谢！很好的参考意见！

enn

蓝海翊 发表于 2024-12-17 08:29
我当初做过一款圆筒形直线电机， 当时优化的步骤是先确定槽宽和极距，然后调整极弧系数，然后减少槽口宽 ...

你好，博主，想要咨询您一下我的圆筒直线发电机在初级铁心长度为L=2p*极距下，空载定位力峰峰值是最小的，但是不规则，不在0上下波动，老师说这是错误的，但是再多加个0.5极距空载定位力波形就是好的，但是在这个极距下做优化，定位力降低到最低也是四五百N，达不到要求。

蓝海翊

enn 发表于 2025-1-6 17:04
你好，博主，想要咨询您一下我的圆筒直线发电机在初级铁心长度为L=2p*极距下，空载定位力峰峰值是最小的 ...

你的定位力可以分析出来是因为齿槽力较大 还是端部力比较大么？ 齿槽力的话要优化一下槽极配合，极弧系数等等。
如果是端部力比较大，可以试一下端部的初级加宽一点。 或者增加一段与初级不连接的铁芯，可以有效减低端部力
这个外加的铁芯宽度和高度可以参数化一下， 一般宽度会在一个极距周期内找到最佳值

enn

蓝海翊 发表于 2025-1-6 17:22
你的定位力可以分析出来是因为齿槽力较大 还是端部力比较大么？ 齿槽力的话要优化一下槽极配合，极弧系数 ...

是如何单独分析齿槽力和端部力哇，端部力是类似这种吗，变成无齿槽结构 ，这个力仿真出来就是这种 ，齿槽力我不太会分析，大佬可以加个联系方式探讨一下吗