关于ansys模拟电机启动的问题 机械方程

cqlyj2008

很久了，一直想发个关于Ansys求解电机启动的帖子。
我们知道，在模拟启动的时候，需要给运动方程，需要用到时步有限元，需要用到瞬态。
第一：时步有限元不详细介绍。大家可以baidu上查查。
第二：使用瞬态时，需要使用ansys的rest命令。
第三：就是机械方程。Jm*dΩ/dt=Tem-Tl;Ω=dθ/dt.
        其中Jm指电机转子转动惯量，Ω为角速度，Tem为电磁转矩，Tl为负载转矩。
     假设时步有限元中，我们采用转子每次转动的角度一定，时间t根据算出的Ω来调整。大致讲一下实现方式：这样，每计算完一步，算出电磁转矩，利用以上公式，算出转速，通过每次转动的角度除以这个速度，得到一个时间增量，加上上一步结束时的时间，就是下一步求解的时间点。以此循环，这样就可以求解出一个时间对转矩，时间对转速的曲线图。
     那么疑问就来了：
1、这个方程中，我们假设其为空载启动（即Tl为0），初速度设为0，那么每一步计算的时候，都会有电磁转矩的存在，这样意味着转子一直在加速，没法达到一个稳定的状态。这个Tl到底是加还是不加，因为在ansoft中（虽然ansoft中多了项摩擦转矩，但我也把它弄为0了），Tl=0，结果都是对的，所以，我觉得不加也可以，但是ansys算出来的结果就是不对。
2、假设我们像ansoft那样，采用固定时间步长的方法，那么需要在运动边界上使用插值，因第1步中得问题还未解决，所以暂未进行。

希望高手们多多发表意见，以上全是个人愚见，有哪些错得地方，还请指出。谢谢捧场。
顺便，附上代码：
/prep7
!=========转子运动初始参数========
PI=ACOS(-1)
Jmove=0.08                   !转动惯量
per_thita=360/(esize_gap*4)  !转子每一步转动的角度,此时为一个网格,单位:度
n_rated=2967                 !转子额定转速,单位:转/分

t_steps=10                   !转子转动的总步数  

*dim,parameter,table,t_steps+2,4  !定义存储参数表

!===========定义表头============
XXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXX
!=========定义表格初始参数======
XXXXXXXXX
parameter(1,1)=1e-6            !设置转子初始角速度,单位:弧度/秒
parameter(1,2)=1e-6            !转子转动一步需要的时间
parameter(1,3)=parameter(1,2)

!==========时步法========
allsel
*do,i,0,t_steps
!======删除耦合，转动转子=======
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
  
!=======耦合运动边界上的点======
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXX

!==========完全瞬态求解=========

!=======采用重启动rest分析========
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX   
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
               
!=======载荷步选项=======
time,parameter(i+1,3)      !为载荷步设置时间，指定载荷步结束的时间
nsubst,1
kbc,1
autots,off                           
neqit,40                  
cnvtol,a,,1e-4           
outpr,all,all            
outres,all,all        
solve

!====每一步后处理求转矩==========
XXXXXXXXXXXXXX
parameter(i+1,4)=torque*ss_cll
PADEL,ALL
!=========转子运动方程===========

!转动一步角度固定,时间变化
!此时不考虑负载转矩

parameter(i+2,1)=(parameter(i+1,4)/Jmove)*parameter(i+1,2)+parameter(i+1,1)
parameter(i+2,2)=abs(per_thita*(PI/180)/parameter(i+2,1))
parameter(i+2,3)=parameter(i+1,3)+parameter(i+2,2)

!=========写入角速度、时间步、转矩============

*cfopen,para_result_z_0_jm,txt,,append
     zhou    =k+1
     steps   =i
     omega   =parameter(i+1,1)     
     per_time=parameter(i+1,2)
     all_time=parameter(i+1,3)
     torque_t=parameter(i+1,4)
    *vwrite,zhou,steps,omega,per_time,all_time,torque_t
     (F20.10,F20.10,F20.10,F20.10,F20.10,F20.10)
*cfclos

*enddo

沙隆巴斯

写得确实不错嘛。现在才看到。你都离任了，我还在晃悠。。。。。

沙隆巴斯

仔细看了下lz说的问题“初速度设为0，那么每一步计算的时候，都会有电磁转矩的存在，这样意味着转子一直在加速，没法达到一个稳定的状态”。其实在电机的实际运行中，开始的时候，很短的时间内电机会产生负向转矩，使得电机反方向旋转一定的角度，当然这种只是微观层面，在宏观上电机由于机械惯性的存在这种围观的旋转不一定会发生，但是肯定是有这样的趋势。
针对lz所述的一直加速问题，就可以直接说明了。如果运动方程给的没什么问题，不会存在一直加速，会最终进入稳定状态。开始时候反转，就可以给加速一个时间，最终肯定会进入到稳态。
有时间确实需要算算运动方程，在实际计算中，如果不考虑运动方程，那么很多功率角度的情况是无法收敛的。
其实，只要算下去，给足够的时间，就能过去。