ansys 电机绕组反电势计算

cqlyj2008

在计算电机绕组反电势的时候，我们知道磁链对时间求导，即e=-dφ/dt.有资料说因为绕组都是放在槽中，所以只需计算一个定转子相对位置，得出AZ值，求出线圈磁链，然后根据槽距为周期的重复性磁结构，可以而得出转子旋转一个槽距角时，线圈组中的AZ，求出磁链变化量dφ，即从而求出反电势波形。但是我求出来的为什么比经典路法的大了好多呢？不知道哪里出了问题。麻烦各位高手讲讲，你们的做法是怎样，有这样做过吗？
非常感谢啊！！！！！！

cqlyj2008

哪位高手来回答下啊

cqlyj2008

没人回答啊，可爱的版主啊，能帮我解答下这个问题吗？

沙隆巴斯

版主最近休假，刚刚回来。你说的方法没问题，但是在实际的计算过程中，使用迭代的方法，求导的过程等效为在一个很小的时间段上，这个时间段你选的是多少。另外，前后两次的e0和e1的值也需要制定收敛准则。不然结果就没边了。

cqlyj2008

回复 4# 沙隆巴斯
哦，难怪好久没见你了呢。呵呵。我设定转子每次转过一个定子槽距，那么其中的dψ就是相邻两个槽的ψ值之差，求导时间就是1/定子槽数个周期，在这个时间段上求导的。这样应该对吧，只是求出的结果与实际值相差甚远啊 ，后面一张就是a相电压波形，幅值明显比实际值8980.4（=11000/sqrt(3)*sqrt(2)）大了很多，想了很久都还是不明白怎么回事。

沙隆巴斯

想想系数、四分之一模型啥的……看上去正弦波起码出来了，这是第一步。另外，你的每布计算时间是多少？

cqlyj2008

回复 6# 沙隆巴斯 上面算出的是a相的电压，四分之一模型也考虑了的。用上述方法计算，应该不用考虑绕组分布系数吧。因为每次算出来的都是每个线圈的瞬时值啊，应该可以直接相加的。我是去定子绕组相对转子旋转，每次旋转一个槽距角，那么时间就是（T*1/Z1）。下面是代码：版主你帮我看看哪里有没有问题；
*dim,az1,array,z1
*dim,az2,array,z1
*dim,elem,array,z1
*dim,elemarea,array,z1
*dim,Fi0,array,z1
*dim,Fi1,array,z1
*dim,Fi2,array,z1
*dim,E,table,z1+1,2
*dim,E1,array,z1
*dim,E2,array,z1
E(0,0)=1e-5
E(0,1)=1
E(0,2)=2
/POST1
rsys,1
*do,ii,1,3*q1,1
    asel,s,area,,aa_sc1(ii)                                         !线圈上层边
    esla,s
    *get,elemnum,elem,0,count
    *get,elemmin,elem,0,num,min
    *do,k,1,elemnum,1
        elem(k)=elemmin
     esel,s,,,elem(k)
    *get,elema,elem,elem(k),area
     elemarea(k)=elema
     nsle,s,all
    *get,nodenum,node,0,count
    *get,nodemax,node,0,num,max
    *get,nodeazm,node,nodemax,A,z
    sumaz=nodeazm
    *do,jj,1,nodenum-1,1
        nodenext=nodemax        
        *get,nodenext,node,nodemax,nxtl
        *get,nodeaz,node,nodenext,A,z
        sumaz=sumaz+nodeaz   
    *enddo
    az1(k)=sumaz/nodenum                                      !求线圈边单元平均磁势
    Fi0(k)=az1(k)*elemarea(k)
    elemmin=elemmin+1
    *enddo
   Fi1(ii)=0
   *do,k,1,elemnum,1
      Fi1(ii)=Fi1(ii)+Fi0(k)                                   !求线圈边平均磁势
   *enddo
   
   star=0
   *if,ii+y1,gt,z1/4,then                                      !因为只建了1/4之一模型
       star=1
   *endif
    asel,s,area,,aa_sc2(ii+y1-star*z1/4)                       !线圈下层边
    esla,s
    *get,elemnum,elem,0,count
    *get,elemmin,elem,0,num,min
    *do,k,1,elemnum,1
        elem(k)=elemmin
     esel,s,,,elem(k)
    *get,elema,elem,elem(k),area
     elemarea(k)=elema
     nsle,s,all
    *get,nodenum,node,0,count
    *get,nodemax,node,0,num,max
    *get,nodeazm,node,nodemax,A,z
    sumaz=nodeazm
    *do,jj,1,nodenum-1,1
        nodenext=nodemax        
        *get,nodenext,node,nodemax,nxtl
        *get,nodeaz,node,nodenext,A,z
        sumaz=sumaz+nodeaz   
    *enddo
    az2(k)=sumaz/nodenum                                      !求线圈边一个单元平均磁势
    Fi0(k)=az2(k)*elemarea(k)
    elemmin=elemmin+1
    *enddo
   Fi2(ii)=0                        
   *do,k,1,elemnum,1
      Fi2(ii)=Fi2(ii)+Fi0(k)                                   !求线圈边平均磁势           
   *enddo
*enddo
!====求取A相线圈上下层边的磁链和====
*do,ii,1,2*p,1
*if,mod(ii,2),eq,0,then
  *do,i,1,3*q1,1
   *if,i+q1,gt,z1/4,then
       flag1=-1
       flag=1
   *else
       flag1=1
       flag=0
   *endif
       E1(i+(ii-1)*3*q1)=-lt*sn1/2/carea1*(flag1*Fi1(i+q1-flag*z1/4)-Fi1(i))     !上层边磁链变化量
   *if,i+q1,gt,z1/4+3,then
      flag1=-1
   *else
      flag1=1
   *endif
   *if,i,gt,3,then
       E2(i+(ii-1)*3*q1)=-lt*sn1/2/carea1*(-flag1*Fi2(i+q1-flag*z1/4)+Fi2(i))    !下层边磁链变化量
     *else
       E2(i+(ii-1)*3*q1)=-lt*sn1/2/carea1*(-flag1*Fi2(i+q1-flag*z1/4)-Fi2(i))   
     *endif
  *enddo
*else
  *do,i,1,3*q1,1
   *if,i+q1,gt,z1/4,then
       flag1=-1
       flag=1
   *else
       flag1=1
       flag=0
   *endif
       E1(i+(ii-1)*3*q1)=lt*sn1/2/carea1*(flag1*Fi1(i+q1-flag*z1/4)-Fi1(i))     !上层边磁链变化量
   *if,i+q1,gt,z1/4+3,then
      flag1=-1
   *else
      flag1=1
   *endif
   *if,i,gt,3,then
       E2(i+(ii-1)*3*q1)=lt*sn1/2/carea1*(-flag1*Fi2(i+q1-flag*z1/4)+Fi2(i))    !下层边磁链变化量
     *else
       E2(i+(ii-1)*3*q1)=lt*sn1/2/carea1*(-flag1*Fi2(i+q1-flag*z1/4)-Fi2(i))   
     *endif
  *enddo
*endif
*enddo
!===用于求旋转整个槽距角时的绕组电压值====
*do,i,1,z1+1,1
   E(i,1)=p*(i-1)*360/z1
   *if,i,gt,z1,then
     flag=1
   *else
     flag=0
   *endif
   E(i,2)=-2*z1*f*(E1(i-flag*z1)-E2(i-flag*z1))!因为每次旋转一个槽距角，所以时间1/z1/f,再乘以并联支路数a=2                    
*enddo
!====绘制电压波形图====
/grid,1
/axlab,x,E-agnle (o)
/axlab,y,phase A voltage (V)
*vscf,xmin,min,E(1,1)
*vscf,xmax,max,E(1,1)
/xrange,xmin,xmax
*vscf,ymin,min,E(1,2)
*vscf,ymax,max,E(1,2)
/yrange,(nint(ymin/1000)-5)*1000,(nint(ymax/1000)+5)*1000
/color,curve,orange,1
*vplot,E(1,1),E(1,2)

沙隆巴斯

程序看着头大，直接就晕了。

沙隆巴斯

又仔细看了一遍，更晕了。直接点说，你的每一个子步的时间是多少

cqlyj2008

回复 9# 沙隆巴斯
我是只求了一个静态场哦。然后通过算定子绕组相对于转子不同位置的磁链。（就是模型不动，先给线圈从左到右编号1,2,3.....18（如上图），假使转子每次顺时针转动一个槽距角，那么在转动后的线圈1的磁链不就是线圈2在转子未旋转之前的的磁链吗？）所以，我的意思是每步的时间是1/72/50s。
版主看你的意思好像是用了瞬态场求，是吗？如果是瞬态场是不是让转子每次旋转一个角度，根据这个角度求出一个时间，作为子步时间进行瞬态求解，完成后旋转模型，删除运动边界节点耦合，进行修改再次耦合，再次求解，这样循环，是吗？

沙隆巴斯

嗯，应该用瞬态场的，静态场每个计算都是孤立的，不能把每一步的结果当成下一步的初值来用。你说的删除节点再耦合什么的，大体对头。

cqlyj2008

回复 11# 沙隆巴斯
哦，那么瞬态场求出的结果是什么呢？可以直接得到emf吗？还是也要通过求磁链来计算呢？
谢谢！

沙隆巴斯

瞬态场每次得到的都是磁场的数据，比如磁密等等，然后经过处理e＝dfi/dt就可以求出emf

cqlyj2008

回复 13# 沙隆巴斯
版主不对啊，我的瞬态怎么成了这样呢？弄不懂 。版主你能发个后处理的例子给我参考参考吗？我实在是没办法了，已经很久了，后处理的问题一直困扰着我，难啊！我的邮箱是：cqlyj1987@163.com 。先谢谢您了

沙隆巴斯

这个磁力线确实有点问题，没有到达定子内部。按理说异步电机磁力线一般先进入不了转子，随着时间的进行会进入转子，这是因为集肤效应的存在。
关于后处理，下面的是求转矩的。
ASEL,S,,,49,54,1,1
*GET,NMIN,ELEM,,NUM,MIN
*GET,NMAX,ELEM,,NUM,MAX
*DO,I,NMIN,NMAX,1
    CSYS,1
    ESEL,S,ELEM,,I,,,1
    ETABLE,FVWX,NMISC,3
    ETABLE,FVWY,NMISC,4
    *GET,RAD,ELEM,I,CENT,X
    *GET,PHI,ELEM,I,CENT,Y
    *GET,FXX,ELEM,I,ETAB,FVWX
    *GET,FYY,ELEM,I,ETAB,FVWY
    FT = FXX*SIN(PHI)-FYY*COS(PHI)
    FR = FXX*COS(PHI)+FYY*SIN(PHI)
    FTAN = FTAN + FT*RAD
    FRDY = FRDY + FYY*0.125*0.94
    FRDX = FRDX + FXX*0.125*0.94
   
*ENDDO

TOR = FTAN*0.125*0.94
里面数值因不同情况而不同。

cqlyj2008

回复 15# 沙隆巴斯
恩，我就先把您的代码收下了。但是我上面做的的同步发电机，不是电动机。是在转子绕组加电流密度的哦，所以磁力线从转子开始进入定子，但是瞬态求解就是上面那样的了。稳态求解的话就对。

kefenghuang

楼主能加下我QQ吗？我也有很多问题和你一样！285864114

cqlyj2008

回复 17# kefenghuang
好，我加你，我的q447120403，希望有空多交流

沙隆巴斯

稳态磁力线看着当然没问题了，瞬态才是一点点过去的。电动机和发电机其实在电磁关系上都是一样的。

cqlyj2008

回复 19# 沙隆巴斯
嗯，但是现在瞬态时候的磁力线居然是那样，不知道怎么回事啊？版主你帮忙分析分析，是不是和time选项有关？