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[求助] 电机设计时进行FFT分析的意义是什么?

 火.. [复制链接]

该用户从未签到

发表于 2011-6-1 14:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海

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在论坛上看到很多朋友讨论FFT分析。
做为新手我有如下几个疑问。

1、电机设计时有必要进行FFT分析吗?为何?
2、ANSOFT 12只有谐态场和瞬态场有自带的FFT分析。稳态场没有,是不是说做稳态仿真时就没必要进行FFT分析呢?我感觉不是。
3、做FFT分析后,分析数据对电机的设计进行指导。能够举个例子?
4、进行FFT分析以后,哪几个数据对电机设计有直接的参考作用?


我在网上搜了很多关于FFT分析的意义,如果是网上的复制粘贴就免了。我是希望得到大家的经验之谈。也希望这个帖子能有个抛砖引玉的结果。毕竟,国内做电机大多是仿照,很多时候都不太关注这块,而是关注如何节约成本这类。而且,我看论坛上关于FFT分析的讨论很多都是局限于如何得到这种分析的手段,而对其内涵没有过多的论述。所以,期待论坛里面的高手解答。谢谢。
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2011-6-1 14:31 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
当然有必要,谐波会导致附加损耗,而且波形畸变
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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2011-6-1 17:47 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
回复 2# forlink


    能做个详细一点的说明吗?就当作是新手入门的普及贴。
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2011-6-1 18:45 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南长沙


这个与软件无关,是电机本身的理论,想学习的话,去翻看电机学和电机设计吧。
还是那句话,软件仅仅是工具,专业知识才是关键。
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 楼主| 发表于 2011-6-2 10:29 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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    哦。那能否把这个主题转到相关板块进行讨论呢?毕竟西莫论坛是电机设计交流群,而不是ANSOFT使用交流群。谢谢。
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 楼主| 发表于 2011-6-2 15:13 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
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    多谢队长帮忙移帖子。另外,能否推荐下有没有相关电机设计的书籍有说明频谱分析的作用的?说真的,我也找过一些电机设计的书(基本上都是老书)都没有介绍这部分的内容。很多书有介绍工艺的,有介绍流程的,有从电机原理出发的,但是好像真的很少有书用FFT分析后,分析数据来指导电机设计的。我想应该是我见识短,希望队长能够指点一二。不胜感激。
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[LV.3]偶尔看看II

发表于 2011-6-2 15:15 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北武汉
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    多谢队长帮忙移帖子。另外,能否推荐下有没有相关电机设计的书籍有说明频谱分析的 ...
lanjeo 发表于 2011-6-2 15:13

电机设计书讲谐波的来源及危害。至于对波形做fft分析,这个是信号处理的课程了,又与电机无关。
原则上,任何非正弦波形,都需要做FFT分析。比如弹簧受力,等等
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 楼主| 发表于 2011-6-2 15:31 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
回复 7# forlink


    队长说的透彻。其实是这样的,很多国内的一些电机制造商要研发一台新电机(与其说是研发,不如说是仿造。)又苦于无法拿到别人电机的实物,于是就只有利用别人电机的一些测试参数,然后将自己研发的新电机作分析,仿真后对自己的参数不敢确定对错,于是只好比照别人的测试参数(包括很多高校也是这样研发电机的),这个时候,常常会要用到FFT分析。我就纳闷了,就算分析出基波与二次谐波及高次谐波的关系,可是怎样回过头来指导自己的电机设计呢?有一个标准或是经验吗?举个简单例子来说,做电机仿真的都会计算气隙处的磁密B,有人就对该处路径上得到的B值进行FFT分析,分析出基波含量和谐波含量。大家都希望正弦性好,巴不得谐波含量为0,但这是不可能的。所以呀,你分析出这些波形后,怎样反过来指导后续的电机设计呢?这个真是困扰呀。希望大家给指个明路。谢谢。
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 楼主| 发表于 2011-6-3 11:05 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
没人回答吗?
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发表于 2011-6-3 16:06 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
FFT主要看谐波含量,太大了就得重新设计磁路参数,尤其磁钢形状!
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 楼主| 发表于 2011-6-4 13:28 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
回复 10# LSmotor


    多谢楼上指点。你说到重点了。您的意思是说,如果谐波含量大的话,优先考虑改变永磁体的形状?而我现在是两个方案。一是改变气隙大小,希望找到一个气隙层的正弦性最好,也就是谐波和基波比例最小。另外就是改变充磁方向。目前只分析到二次谐波。看三次谐波情况要比二次谐波小很多,就不予考虑了。不知我这样做可有何纰漏吗?希望继续有人讨论。谢谢。
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发表于 2011-6-7 14:36 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
我们一般对气隙磁密的波形进行谐波分析,在设计中作为一个优化的目标。影响气隙磁密谐波的因素很多,在优化的时候需考虑多个因素,有些因素之间还是相互矛盾的。这里面涉及到多目标优化的问题。
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 楼主| 发表于 2011-6-7 16:33 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
回复 12# sun150


    目前,我们的做法和你们差不多,也是对气隙的B进行谐波分析。可是,我现在困惑的是,如何衡量一个优化效果问题?什么标准是达到要求。特别是谐波含量的百分比问题。我们现在做的分析,谐波含量一直比较大。困惑。
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发表于 2011-6-16 11:51 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
对电机气隙磁密进行fft分析后,主要看那些参数?
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发表于 2011-6-16 15:21 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏
个人觉得,如果是发电机的话,FFT分析还是很重要的,因为发出来的电的波形质量直接影响到用电设备,如果谐波太多会对设备有干扰。如果是电动机的话,FFT分析感觉没必要。
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 楼主| 发表于 2011-6-16 15:41 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
回复 14# yangfei810902


    好问题!!我也有此疑惑。希望继续有人讨论该贴。
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发表于 2011-6-16 17:03 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
刚才咨询了一下,电机气隙磁密经过fft分解后,可以参考其谐波值和谐波含量,估计还有谐波畸变率,基波磁密,我想到的有这些,以后如有其它的,再继续补充
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[LV.5]常住居民I

发表于 2011-7-5 17:52 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
本帖最后由 梦想在望 于 2011-7-5 17:57 编辑

回复 17# yangfei810902
   请教:谐波畸变率指什么?
    基波磁密中的基波是哪个频率下的,也就是对永磁同步电机来说,不同的转速对应不同的频率,而求空载基波磁密,转速应取哪个?
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发表于 2011-7-6 09:00 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
回复 18# 梦想在望


    应该是电机中存在谐波的含量,呵呵
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发表于 2011-7-6 09:11 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏无锡
计算的应该是空载气隙磁密
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