ANSYS-Maxwell-2D求解齿槽转矩、饱和电感、饱和磁链的几种方法
Maxwell的一些操作操作技巧

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2008-1-14 21:03
Maxwell的一些操作操作技巧
我很早前发的一个帖子从simwe上复制粘贴过来希望对大家有用PS:为了节约大家的银子,就没有发word版本的附件了这个写的是maxwell 10.0版本时候的 现在大家可能都用11.0了,11.0跟10.0相比变化还是很大的,到11.0时候我就没有用过了在此抛砖引玉,希望有人来个11.0的介绍
老早就说把Maxwell后处理的一些操作给整理一下,可是一直比较忙。昨天写了大半天,可是越写越发现自己知道的东西好少,而且我以前一直都没有发现关于后处理的帮助,但还是尽我所知写了些东西。希望对大家有所帮助。我主要是把关于后处理器的一些操作的功能写出来了。其实后处理对理论要求还是很高的,因为求解得出的只有一些基本的量,比如BHJ,其他你想得到的就要用各种公式得到了。我还把前处理一些我以前走了点弯路的地方也写出来了。也希望由我开个头,大家把自己知道的觉得对大家有用的东西都整理一下,贴出来,让别人少走点弯路。其实对比较简单,Maxwell材料库自带了一些常用的材料,如果没有可以自己新建一个材料。Material—〉Add,输入文件名,及相关的参数即可。如果BH曲线是非线性的,就,在B-H Nonlinear Material 前面打勾,就会有自己输入BH曲线的选项,自己输入就好。但是要注意BH曲线是单调递增的。新建的材料还可以设置为理想导体和各向异性的材料。三、边界条件/激励的设置边界条件在3D模型中用的相对比较少,因为模型外层可以设置为真空区域,边界条件可以自动给出,如果是对称模型就可以设置相关的边界条件了。我曾经做一个轴对称模型,相用模型的1/4计算,不过边界条件设置没有设对,可以自己摸索一下。关于激励的设置,在加载电流的时候,最重要的一点是要将模型建立成一个回路。否则的话无法得到正确的结果。在回路中加电源的位置建一个截面,在截面上加载就好,注意截面要是平面,不能为曲面。在进行瞬态分析的时候,Model—〉set eddy effect处设置有涡流效应的导体,处于有源回路上的导体不能设置涡流效应。瞬态分析激励设置时,先将加载的面设置为Source:coil Terminal。然后在Model—〉Winding Setup中设置。一般是Function 里面,先定义一个Dataset,第一项为时间,第二项为对应的激励值。然后用一个常量外推函数得到所要的值,格式为source_name=pwlx(T,constant,dataset_name).在设置激励的地方填上source_name就好。四、求解量设置可以设置求解力、力矩、电感、Core loss的部件。比如在设置求解力的时候可以先取一个组件名,然后选中该组件包含的导体。力的求解选项中可以设置求解洛仑兹力和虚功力两种。在一般条件下,两者的误差很小,但是在饱含铁区的模型中,用洛仑兹力求解会有很大的误差。五、求解设置Option 里面设置一般的求解选项。一般选用默认值就好了。只是在进行瞬态分析的时候,建议先用同一个模型进行静态分析,然后将网格数据,所有以fileset1和fileset2命名的文件拷贝到瞬态分析的工程目录下面,将Starting Mesh设置成Current。这时候进行瞬态分析的时候采用的就是静态分析时候的网格,求解精度比较高。因为瞬态分析中,默认的网格仅进行一次简单的划分,而且没有能量误差的判断,所以求解的精度不能保证,但是这种设置有时候可能一次成功不了,可以多试几次,计算了一步,然后停下来,看看网格划分,如果是采用静态的网格划分,则继续,否则重新来。后面两个选项是用来分析导体运动和参数化分析的选项。
Ansoft Maxwell 2D 工程电磁场有限元分析

1.3.1Maxwell 2D 的边界条件
静磁场有以下几种边界条件: 矢量磁位边界条件 对称边界条件 气球边界条件 主边界条件 从边界条件 • 1.3.1.1 Default Boundary Conditions 自然边界条件,也称纽曼边界条件,可以用来描 述两个相接触的物体,在接触面上,磁场强度H 的切向分量和磁感应强度B 的法向分 量保持连续。
Maxwell 2D 基础
1.3 Maxwell 2D 的边界条件和激励源
边界条件和激励源方式按照不同的求解器来设定。 按照计算模型所需的求解器不同,主要可以分为以下 6 大类: 求解器 可计算的执行参数 静磁场 矩阵(电容)、力、转矩 涡流场 矩阵(电感)、力、转矩、磁通量 瞬态磁场 矩阵(阻抗)、力、转矩、磁通量 静电场 导纳、电流 交变电场 电导、电流 直流传导电场 注: 瞬态磁场是指被求解问题随时间做一定有规则的运动, 以及所加载激励是时间、位置、或者速度的函数关系,
软件默认的参数变量为_t,在X、Y、Z 三个方向上都可以设置为_t的函数,而在 Start_t 和End_t 中设置参数_t 的起始和终止范围,通过Points 项可以设置由多少个点 组成该参数曲线,若设置为0 则表示由软件默认的点数组成,此时的曲线较为光滑 ,若该项设置过少则曲线将有多段直线组成。
Maxwell 2D 基础
1.2 Maxwell 2D 的材料管理
1.2.2 常用硅钢片50W600的添加
以硅钢片50W600材料为例,先要了解该材料的特性,找到相应的相对磁化曲线 表,它的磁化曲线是非线性的;电导率在2e+6 S/m 左右。 添加步骤: 1、材料命名:50W600 2、选定坐标系:Cartesian 3、设置相关参数 Relative Permeability --相对磁导率设为 非线性曲线,点击右侧“Bh Curve”,进入 磁化曲线表, 输入相应的数据,点击OK 。 Bulk Conductivity --电导率设为2000000。 后两项默认即可。
ANSYSMaxwell2D求解齿槽转矩地几种方法

ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一,是高性能永磁电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题。
其表现是当永磁电机绕组不通电时,永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩,它是永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。
Maxwell 2D可以有效仿真得出永磁电机电磁方案的齿槽转矩,且方法较多。
本文以R17.2 RMxprt中的自带案例4极24槽“assm-1”为模板,介绍3种方法。
打开该案例后,首先将系统中的案例另存到工作目录下,然后在DesignSettings 中设置“Fractions 1”,计算并生成Maxwell 2D瞬态场算例。
复制该算例,将新算例修改为静磁场算例,并分别再复制一次静磁场和瞬态场算例,删除RMxprt 算例,按照图1重命名各个算例。
图1 算例重命名1静磁场扫描转子旋转角度首先选中转子轭和4个永磁体,做旋转操作,在弹出窗口中设置旋转角度为变量“my_ang”,并定义变量初始值为“0 deg”,如图2所示。
图2 旋转转子然后选中模型“Band”,在“Parameters”中定义求解转矩,如图3所示。
图3 定以转矩求解在“Analysis”中添加1个“Setup”,设置迭代精度误差为0.1%,最后在“Optimetrics”中设置变量“my_ang”的扫描围为线性步长[0 deg ,20 deg],步长0.2 deg,如图4所示。
图4 Optimetrics扫描围设置设置完成后即可求解,求解完成后按照图5的设置,查看静磁场分析报告。
因为本电机的轴向长度为65mm,而Maxwell 2D XY平面静磁场求解的对象默认长度为1m,因此需要在求解结果中加入“/1000*65”的运算。
图5 结果调用界面重命名该结果报告为“Cogging_ Torque”,齿槽转矩结果如图6所示。
图6 扫描转子旋转角度所得齿槽转矩曲线值得注意的是,RMxprt一键有限元生成的表贴式永磁体充磁方向为径向充磁,其充磁方向由极坐标定义,即N极充磁方向为R的正方向,S极充磁方向为R的负方向,参考坐标系为“Global”坐标。
ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法

ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一,是高性能永磁电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题。
其表现是当永磁电机绕组不通电时,永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩,它是永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。
Maxwell 2D可以有效仿真得出永磁电机电磁方案的齿槽转矩,且方法较多。
本文以R17.2 RMxprt中的自带案例4极24槽“assm-1”为模板,介绍3种方法。
打开该案例后,首先将系统中的案例另存到工作目录下,然后在DesignSettings 中设置“Fractions 1”,计算并生成Maxwell 2D瞬态场算例。
复制该算例,将新算例修改为静磁场算例,并分别再复制一次静磁场和瞬态场算例,删除RMxprt 算例,按照图1重命名各个算例。
图1 算例重命名1静磁场扫描转子旋转角度首先选中转子轭和4个永磁体,做旋转操作,在弹出窗口中设置旋转角度为变量“my_ang”,并定义变量初始值为“0 deg”,如图2所示。
图2 旋转转子然后选中模型“Band”,在“Parameters”中定义求解转矩,如图3所示。
图3 定以转矩求解在“Analysis”中添加1个“Setup”,设置迭代精度误差为0.1%,最后在“Optimetrics”中设置变量“my_ang”的扫描范围为线性步长[0 deg ,20 deg],步长0.2 deg,如图4所示。
图4 Optimetrics扫描范围设置设置完成后即可求解,求解完成后按照图5的设置,查看静磁场分析报告。
因为本电机的轴向长度为65mm,而Maxwell 2D XY平面静磁场求解的对象默认长度为1m,因此需要在求解结果中加入“/1000*65”的运算。
图5 结果调用界面重命名该结果报告为“Cogging_ Torque”,齿槽转矩结果如图6所示。
图6 扫描转子旋转角度所得齿槽转矩曲线值得注意的是,RMxprt一键有限元生成的表贴式永磁体充磁方向为径向充磁,其充磁方向由极坐标定义,即N极充磁方向为R的正方向,S极充磁方向为R的负方向,参考坐标系为“Global”坐标。
ansys求电感的方法总结

11.2.2.4 LMATRIXLMATRIX宏可以计算任意线圈组中每个线圈的微分电感矩阵和总磁链。
参见《ANSYS理论手册》第5章。
LMATRIX宏用于在静磁场分析的一个“工作点”上计算任意一组导体间的微分电感矩阵和磁链。
“工作点”被定义为在系统上加工作(名义)电流所得到的解,该宏命令既可用于线性求解也可用于非线性求解。
必须用波前求解器来计算“工作点”的解。
LMATRIX宏的计算依赖于对工作点进行求解的过程中建立的多个文件。
该宏在执行求解之前在这些文件前面加一个前缀OPER来重命名文件,并在完成求解后自动保存这些文件。
用户自己也可以保存这些文件的拷贝以进行备份。
该宏命令返回一个N×N+1矩阵参数,N×N部分表示N-绕组系统的微分电感值,此处N表示系统中的线圈数。
N+1列表示总磁链。
第I行表示第I个线圈。
另外,电感矩阵的值还以文本文件的格式输出,以供外部使用。
文件中第一个列表表示每个线圈的磁链。
第二个列表表示微分电感矩阵的上三角部分。
命令:LMATRIXGUI:Main Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-StaticAnalysis-Induct Matrix在调用LMATRIX宏之前,还需要给线圈单元赋一个名义电流值。
对于使用磁矢势(MVP)法或基于棱边元方法进行求解的静磁分析,可以使用BFV、BFA或BFE命令来给线圈单元赋名义电流(以电流密度的方式)。
对于使用简化标势法(RSP)、差分标势法(DSP)和通用标势法(GSP)的静磁分析,可以使用SOURCE36单元的实常数来给线圈单元赋名义电流。
为了使用LMATRIX宏,必须事先用*DIM命令定义一个N阶数组,N为线圈数,数组的每行都表示一个线圈。
数组的值等于线圈在工作点时每匝的名义电流值,且电流值不能为零,当确实有零电流时,可以用一个很小的电流值来近似。
另外,还需用CM命令把每个线圈的单元组合成一个部件。
ANSYS Mawell 2D求解齿槽转矩的几种方法

ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一,是高性能永磁电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题。
其表现是当永磁电机绕组不通电时,永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩,它是永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。
Maxwell 2D可以有效仿真得出永磁电机电磁方案的齿槽转矩,且方法较多。
本文以R17.2 RMxprt中的自带案例4极24槽“assm-1”为模板,介绍3种方法。
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打开该案例后,首先将系统中的案例另存到工作目录下,然后在DesignSettings 中设置“Fractions 1”,计算并生成Maxwell 2D瞬态场算例。
复制该算例,将新算例修改为静磁场算例,并分别再复制一次静磁场和瞬态场算例,删除RMxprt 算例,按照图1重命名各个算例。
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图1 算例重命名1静磁场扫描转子旋转角度首先选中转子轭和4个永磁体,做旋转操作,在弹出窗口中设置旋转角度为变量“my_ang”,并定义变量初始值为“0 deg”,如图2所示。
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图2 旋转转子然后选中模型“Band”,在“Parameters”中定义求解转矩,如图3所示。
图3 定以转矩求解在“Analysis”中添加1个“Setup”,设置迭代精度误差为0.1%,最后在“Optimetrics”中设置变量“my_ang”的扫描范围为线性步长[0 deg ,20 deg],步长0.2 deg,如图4所示。
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图4 Optimetrics扫描范围设置设置完成后即可求解,求解完成后按照图5的设置,查看静磁场分析报告。
因为本电机的轴向长度为65mm,而Maxwell 2D XY平面静磁场求解的对象默认长度为1m,因此需要在求解结果中加入“/1000*65”的运算。
ANSYS转矩施加三种方法

转矩一般有三种施加的方法:第一种,将矩转换成一对一对的力偶,直接施加在对应的节点上面.第二种,在构件中心部位建立一个节点,定义为MASS21单元,然后跟其他受力节点耦合,形成刚性区域,就是用CERIG命令.然后直接加转矩到主节点,即中心节点上面第三种,使用MPC184单元.是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁,,从而形成刚性面.最后也是直接加载荷到中心节点上面,通过刚性梁来传递载荷.上面三种方法计算的结果基本一致,我做过实验的.只不过是后两种情况都是形成刚性区域,但是CERIG命令是要在小变形或者小旋转才能用,只支持静力,线形分析.而第三种方法适用多种情况,不仅支持大应变,还支持非线形情况。
前言做一个总结意义!!!原因:最近网上有较多的朋友在咨询关于实体加载的方法目的:希望这个问题不再成为大家的疑惑的一部分!!!!!!!!!!!!!!!!一、说说施加方法思路1:矩或扭矩说白了就是矩,所谓矩就是力和力臂的乘积。
施加矩可以等效为施加力;思路2:直接施加弯矩或扭矩,此时需要引入一个具有旋转自由度的节点;二、在ANSYS中实现的方法这里说说3个基本方法,当然可以使用这3个方法的组合方法,组合方法就是对3个基本方法的延伸,但原理仍不变。
方法1:引入mass21,利用cerig命令Ex1:/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45et,2,21keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallselnsel,s,loc,z,2,3NPLOTCERIG,node(0.5,0.5,2.5),ALL,ALL, , , , allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法2:利用mpc184单元/prep7block,0,1,0,1,0,2mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3et,2,184keyopt,2,1,1lesize,all,0.2vmesh,alln,1000,0.5,0.5,2.5type,2mat,2*do,i,1,36e,1000,36+i*enddoallselallsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3 FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve方法3:使用rbe3命令/prep7block,0,1,0,1,0,2k,9,0.5,0.5,2.5mp,ex,1,2e10mp,prxy,1,0.2mp,prxy,1,0.3r,2,1e-6et,1,45keyopt,2,3,0lesize,all,0.2vmesh,allksel,s,,,9type,2real,2kmesh,allallsel*dim,sla,array,36*do,i,1,36sla(i)=i+36*enddo*dim,sla2,array,36*do,i,1,36sla2(i)=i+36*enddoallselrbe3,node(0.5,0.5,2.5),all,sla,sla2allsel/SOLUf,node(0.5,0.5,2.5),my,100e3FINISH/SOLnsel,s,loc,z,0d,all,allallselsolve三、使用结论方法1和方法2的结果一致,方法3偏大。
ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法

ANSYS Maxwell 2D求解齿槽转矩的几种方法齿槽转矩是永磁电机特有的问题之一,是高性能永磁电机设计和制造中必须考虑和解决的关键问题。
其表现是当永磁电机绕组不通电时,永磁体和定子铁芯之间相互作用产生的转矩,它是永磁体与电枢齿之间相互作用力的切向分量引起的。
Maxwell 2D可以有效仿真得出永磁电机电磁方案的齿槽转矩,且方法较多。
本文以R17.2 RMxprt中的自带案例4极24槽“assm-1”为模板,介绍3种方法。
打开该案例后,首先将系统中的案例另存到工作目录下,然后在DesignSettings 中设置“Fractions 1”,计算并生成Maxwell 2D瞬态场算例。
复制该算例,将新算例修改为静磁场算例,并分别再复制一次静磁场和瞬态场算例,删除RMxprt 算例,按照图1重命名各个算例。
图1 算例重命名首先选中转子轭和4个永磁体,做旋转操作,在弹出窗口中设置旋转角度为变量“my_ang”,并定义变量初始值为“0 deg”,如图2所示。
图2 旋转转子然后选中模型“Band”,在“Parameters”中定义求解转矩,如图3所示。
图3 定以转矩求解在“Analysis”中添加1个“Setup”,设置迭代精度误差为0.1%,最后在“Optimetrics”中设置变量“my_ang”的扫描范围为线性步长[0 deg ,20 deg],步长0.2 deg,如图4所示。
图4 Optimetrics扫描范围设置设置完成后即可求解,求解完成后按照图5的设置,查看静磁场分析报告。
因为本电机的轴向长度为65mm,而Maxwell 2D XY平面静磁场求解的对象默认长度为1m,因此需要在求解结果中加入“/1000*65”的运算。
图5 结果调用界面重命名该结果报告为“Cogging_ Torque”,齿槽转矩结果如图6所示。
图6 扫描转子旋转角度所得齿槽转矩曲线值得注意的是,RMxprt一键有限元生成的表贴式永磁体充磁方向为径向充磁,其充磁方向由极坐标定义,即N极充磁方向为R的正方向,S极充磁方向为R的负方向,参考坐标系为“Global”坐标。
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齿槽转矩、
一、问题描述
1.齿槽转矩T cog :当永产生的转矩即为T cog ,它是
是永磁电机特有的问题之关键问题。
2.饱和电感:绕组存在导致绕组电感变化。
考虑高电机模型精度有重要意
3.饱和磁链:绕组交链存在饱和现象。
二、基于Maxwell 2d 的求Maxwell 2D 可以有效对于求Tcog,方法很多为模板,介绍3种方法。
打开该案例后,首先Settings 中设置“Fract 算例,将新算例的类型修例,删除RMxprt 算例,按
1.静磁场扫描转子旋转角首先,选中转子轭和4在弹出窗口中将旋转角度弹出的窗口中,定义变量磁链等随电流变化的规律
ANSYS Maxwell 求解
、饱和电感、饱和磁链
永磁电机绕组不通电时,永磁体和定子是永磁体与电枢齿之间相互作用力的之一,是高性能永磁电机设计和制造中在电感,当电机负载不同时,铁心的虑不同负载电流、不同转子角度下的绕意义。
链有磁链,跟电感一样,磁链也受电流求解T cog 的方法
仿真得出永磁电机电磁方案的齿槽转多。
本文以R17.2 RMxprt 中的自带案例
先将系统中的案例另存到工作目录ions 1”,计算并生成Maxwell 2D 修改为静磁场算例,并分别再复制一按照图1重命名各个算例。
图1 算例重命名
角度的方法
个永磁体,做旋转操作(选菜单Edit 度设置为一个新变量“my_ang”(如图量“my_ang”的初值为“0 deg”。
律,则类似地在输入电流的地方,将电链的方法
子铁芯之间相互作用
的切向分量引起的。
T cog 中必须考虑和解决的的磁饱程度会有差异,绕组电感变化,对提流、转子角度的影响,转矩、电感、磁链。
例4极24槽“assm-1”录下,然后在Design 瞬态场算例。
复制该一次静磁场和瞬态场算
t->Arrange->Rotate),图2),并确定;在新(如要求转矩、电感、电流定义为新变量。
)
图2 旋转转子
然后,选中模型中的“Band”区域,选菜单“Maxwell2D->Parameters->Assign-> Torque” 中,定义求解转矩(如要求电感或磁链,则选“…->Matrix…”,另外在此前还要先定义有电流的区域“Excitations->Assign Current”),如图3所示。
图3 定以转矩求解
再在“Analysis”中,添加1个“Setup”,设置迭代精度误差为0.1%。
最后,在“Optimetrics”中选“Add->Optimetric…->Sweep Definitions->Add”,选中变量“my_ang”,设定为线性步长、扫描范围[0 deg ,20 deg]、步长0.2 deg,如图4所示。
(如要求随电流变化的规律,则选定电流变量来进行扫描。
)
图4 Optimetrics扫描范围设置
设置完成后即可求解,然后,在菜单“Maxwell 2D->Results->Create Magnetostatic Report->Rectangular Report”中(静磁场分析报告),查看结果(如图5)。
因为本电机的轴向长度为65mm,而Maxwell 2D XY平面静磁场求解的对象默认长度为1m,因此需要在求解结果中加入“/1000*65”的运算。
(如果是电感或磁链,则默认为1匝,最后要根据实际匝数,对结果进行修正。
)
图5 结果调用界面
重命名该结果报告为“Cogging_ Torque”,齿槽转矩结果如图6所示。
图6 扫描转子旋转角度所得齿槽转矩曲线
值得注意的是,RMxprt一键有限元生成的表贴式永磁体充磁方向为径向充磁,其充磁方向由极坐标定义,即N极充磁方向为R的正方向,S极充磁方向为R的负方向,参考坐标系为“Global”坐标。
而实际工程中常常会遇到平行充磁的电机,对于平行充磁最常用的处理方式是建立参考坐标系,永磁体的充磁方向参考特定参考坐标系的X轴正方向。
而在上述操作中,参考坐标系无法跟随转子旋转,使用本方法分析平行充磁时的结果将是错误的,因此可以利用第2种方法分析齿槽转矩。
2.静磁场扫描定子旋转角度的方法
打开“2_Cogging_Torque_MS_Stator”算例,首先选择“Stator”和所有的线圈,做旋转操作,设置旋转角度为新变量“my_Stator_ang”,变量初始值为“0 deg”,如图7所示。
图7 旋转定子
按照算例“1_Cogging_Torque_MS_Rotor”的方法,设置“Torque1”和“Setup1”,在“Optimetrics”中设置图8所示扫描范围。
图8 Optimetrics扫描范围设置
求解完成后,查看齿槽转矩结果,如图9、10所示。
图9 齿槽转矩调用界面
图10 扫描转子旋转角度所得齿槽转矩曲线
本方法中,永磁体不旋转,因此充磁方向不改变,分析结果对于任意方式定义的充磁方向均有效。
3.瞬态场求解空载低速旋转转矩多周期仿真的方法
3.1 多周期仿真
打开瞬态场算例“3_Cogging_Torque_TR_2Period”,首先修改模型转速为“1 deg_per_sec”,初始角修改为“-20 deg”,然后在网格划分中设置合理划分规则,再将“Excitations”删除(右键Delete All)(求电感、磁链时不能删!),将求解设置修改为图11所示。
图11 求解设置
本算例中求解2个以上周期,在前面一半时间以“1s”为仿真步长,快速达到稳定;后面一半时间以“0.2s”为仿真步长,得到较高精度。
结果如图12所示。
图12 2周期瞬态场齿槽转矩仿真结果
3.2 单周期仿真
打开瞬态场算例“4_Cogging_Torque_TR_1Period”,设置初始角为“0 deg”,转速为“1deg_per_sec”,求解设置如图13所示
图13 1周期求解设置
本算例求解时长包含1个齿槽转矩周期,结果如图14所示。
图14 1周期瞬态场齿槽转矩仿真结果
4.结果分析
4.1 静磁场仿真结果对比
将静磁场仿真结果导出,并做简单的数据编辑后,导入到同一个结果窗口下,如图15所示,二者结果吻合度较高。
图15 静磁场仿真结果对比
4.2 瞬态场仿真结果对比
将瞬态场仿真结果导出,并做简单的数据编辑后,导入到同一个结果窗口下,如图16所示,2条曲线完全重合。
图16 瞬态场仿真结果对比
4.3 静磁场和瞬态场仿真结果对比
将4个仿真结果完全导入到同一个结果窗口,瞬态场和静磁场结果趋势基本相同,有较小误差。
图17 静磁场和瞬态场仿真结果对比
三、总结
在上述的静磁场计算中,每一步计算都要重新迭代网格,速度较慢,并且需要Optimetrics License支持。
静磁场求解的对象模型默认长度是1m,在后处理中需要做特殊处理。
平行充磁和径向充磁需要区别对待。
而瞬态场的1个周期和2个周期的计算结果相同;另外测试过,转速1deg/sec 和1min/sec的计算结果相同;计算中网格只需要划分一次,且不需要Optimetrics License支持。
四、注意
(1)结果对比的方法是,先将各个结果文件(图形)的数据导出为*.csv文件(可用Excel打开、编辑、做对比曲线),然后修改题头和数值单位,并导入到同一个结果显示窗口中,直接对比。
(2)要求电感、磁链的话:
(a)对于静磁场法,先要添加激励电流(Excitations-> Assign Current),再添加参数矩阵(Parameters->Matrix),所得结果需要进行匝数、串联连接等情况进行校正;
(b)对于瞬态场法,要添加激励线圈(Excitations->Assign Coil)及其匝数,所得结果要根据线圈串联情况进行校正。