maxwell_电机气隙磁密与用matlab进行fft谐波分析(11页)
基于MATLAB的谐波分析FFT
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绪论. (1)1 公式分析及计算 (2)1.1傅里叶变换的原理 (2)1.2傅里叶变换的证明 (3)1.3 周期信号的分解 (3)1.4 方波的分解 (5)2 建模与仿真 (7)2.1建模 (7)2.2仿真 (8)3 仿真结果分析 (10)4 小结 (11)参考文献 (13)绪论方波是一种非正弦曲线的波形，通常会于电子和讯号处理时出现。
由于一般电子零件只有“高(1)”和“低(0)”两个值，方波就自然产生，所以理想方波只有“高”和“低”这两个值。
电流的波形为矩形的电流即为方波电流。
不论时间轴上下是不是对称的，只要是矩形就可叫方波，必要时，可加“对称”，“不对称”加以说明。
而在现实世界，方波只有有限的带宽。
因为方波可以快速从一个值转至另一个(即0→1或1→0)，所以方波就用作时钟讯号来准确地触发同步电路。
但是如果用频率定义域来表示方波，就会出然一连串的谐波。
所以方波可用相应频率的基波及其奇次谐波合成。
在电路信号系统的分析中，随着电路规模的加大，微分方程的阶数以及联立后所得的方程的个数也随之加大，加上电器元件的多样化，这些都给解题运算分析电路系统带来了一定的困难。
传统的计算机编程语言，如FORTRAN、C语言等，虽然都可以帮助计算，但在处理高阶微分方程和大规模的联立方程组的问题时大量的时间和精力都花在矩阵处理和图形的生成分析等繁琐易错的细节上。
而MATLAB凭借其强大的矩阵运算能力、简便的绘图功能、可视化的仿真环境以及丰富的算法工具箱，已成为科研和工程技术人员的有力开发工具。
利用MATLAB不仅可以简单快速的求解电路方程，同时，MAYLAB提供的Simulink工具还可以直接建立电路模型，随意改变模型的参数，并且还可以快速得到仿真拟结果，进一步省去了编程的步骤。
基于Matlab中FFT函数的电力谐波分析方法
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电机气隙磁密空间谐波消除方法
电机气隙磁密空间谐波消除方法说实话电机气隙磁密空间谐波消除方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就知道这谐波不消除，电机运行起来那可麻烦了，效率低不说，还容易产生各种问题。
我最先尝试的方法是改变电机的绕组结构。
我想啊，这就好比重新规划一个城市的道路走向似的，如果道路布局不合理，交通就会混乱，电机里的绕组结构不合理，那磁密分布肯定也乱。
我那时候是按照一些传统的书本理论来改变绕组的连接方式，但是效果特别不明显。
我当时就感觉挺挫败的，这理论和实际咋就对不上号呢。
这一失败就让我意识到，光靠理论知识不行，得实际深入探究每个环节的影响。
后来我开始关注电机的铁心材料。
我觉得这铁心就像电机的骨架一样，要是骨架有问题，那整体结构肯定受影响。
我试了好几种不同的铁心材料，想着不同材料的磁导率不一样，会不会对气隙磁密空间谐波有改善呢。
结果发现有一些材料确实有效果，能在一定程度上减少一些谐波，但是没有从根本上消除。
而且有时候呢，一种材料在某个频段的谐波有改善，但在其他频段又不行了，真的是很让人头疼。
然后我又想到了调整气隙长度。
我把这气隙想象成两个物体之间的缝隙，这缝隙大小肯定会影响二者之间的作用力或者某种交流。
当我微调整气隙长度的时候，确实发现磁密空间谐波有了不同的变化。
不过这个调整相当不好把控，因为我发现气隙长度的变化对电机其他性能也有影响，如果只为了消除谐波去改变气隙长度，可能就顾此失彼了。
我还尝试过优化电机的磁极形状呢。
我记得那时候画了好多奇怪的磁极形状，就想找到一种最完美的形状可以让磁密分布均匀，消除谐波。
我拿以前的老电机做实验，把磁极形状切割打磨，重新组装，然后测试磁密。
可是很多形状都不理想，有些形状下电机甚至都不能正常启动了，想想也是挺好玩的，也是自己瞎鼓捣吧。
现在呢，我觉得要比较彻底地消除电机气隙磁密空间谐波，可能需要综合的方法。
像是在合适的绕组结构基础上，选择较好的铁心材料，再搭配一个经过合理微调的气隙长度以及优化的磁极形状。
气隙磁密的fft分解-概述说明以及解释
气隙磁密的fft分解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：在电机设计中，气隙磁密是一个重要的参数，它影响到电机的性能和效率。
对气隙磁密进行准确的测量和分析对于电机设计和优化至关重要。
传统的方法往往依赖于频域分析技术，而FFT（快速傅里叶变换）作为一种高效的信号处理工具，在气隙磁密的分析中也发挥着重要作用。
本文将探讨气隙磁密的FFT分解方法，介绍其优势和应用领域，并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，有望为电机设计提供更准确、高效的分析手段，推动电机技术的发展和应用。
1.2 文章结构:本文主要分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
在引言部分，将介绍本文研究的背景和意义，以及文章的结构安排。
在正文部分，将从气隙磁密的概念及重要性、FFT在信号处理中的应用，以及气隙磁密的FFT 分解方法这三个方面展开深入讨论。
最后在结论部分，将总结气隙磁密的FFT分解的优势，展望未来研究方向，并给出结论。
通过这种结构安排，读者能够清晰地了解本文的内容和逻辑发展。
1.3 目的本文旨在研究气隙磁密的FFT分解方法，探讨其在电磁学领域中的应用和意义。
通过对气隙磁密的概念及重要性进行分析，结合FFT在信号处理中的优势，探讨如何将FFT技术应用于气隙磁密的分解过程中。
通过实验验证和理论分析，以期提高气隙磁密分析的效率和精度，为电磁设备的设计和研发提供理论支持和技术参考。
同时，通过本文的研究，展望未来气隙磁密分析领域的发展方向，为相关研究提供思路和启示。
最终，通过总结研究成果和结论，为读者提供对气隙磁密的FFT分解方法有一个全面的认识，为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
2.正文2.1 气隙磁密的概念及重要性气隙磁密指的是在电机等电磁器件中存在的磁场能量在气隙中的分布情况。
在电机中，气隙磁密的大小和分布直接影响到电机的性能和效率。
通常情况下，我们希望气隙磁密能够尽可能均匀地分布在气隙中，以获得更高的磁场强度和更高的转矩输出。
maxwell有限元模型获得气隙磁密波形
maxwell有限元模型获得气隙磁密波形以Maxwell有限元模型获得气隙磁密波形为标题的文章引言：在电磁学领域中，研究电磁场分布和磁场行为是非常重要的。
而Maxwell有限元模型是一种常用的数值计算方法，可以用来模拟和分析电磁场问题。
本文将通过Maxwell有限元模型来研究气隙磁密波形，探讨其相关特性和应用。
一、Maxwell有限元模型简介Maxwell有限元模型是一种基于Maxwell方程组的数值计算方法，通过将问题区域离散化为有限数量的单元，建立数学模型来近似求解电磁场分布。
这种模型能够更好地描述电磁场在复杂几何结构中的行为，并得到精确的解析结果。
二、气隙磁密波形的研究意义气隙磁密波形是指磁场在存在气隙的介质中的分布形态。
研究气隙磁密波形可以帮助我们了解电磁场在具有气隙的材料中的传播特性，对于电磁设备的设计和优化具有重要意义。
通过Maxwell有限元模型，我们可以得到气隙磁密波形的定量描述，从而为相关研究提供理论依据和实验验证。
三、Maxwell有限元模型在气隙磁密波形研究中的应用1. 气隙磁密波形的建模：首先，我们需要将问题区域进行网格划分，将气隙和周围材料分别建立为不同的单元。
然后，根据Maxwell方程组和边界条件，建立相关的方程和约束条件。
最后，利用数值方法求解这些方程，得到磁场在气隙中的分布情况。
2. 气隙磁密波形的分析：通过Maxwell有限元模型，我们可以得到气隙磁密波形的定量描述，包括磁场的分布形态和强度变化等。
这些数据可以帮助我们分析气隙对电磁场的影响，如磁场集中、场强衰减等。
3. 气隙磁密波形的优化：通过Maxwell有限元模型的模拟和分析，我们可以对气隙磁密波形进行优化设计。
例如，可以调整气隙的位置、形状和尺寸，以改变磁场的分布和强度，从而达到设计要求。
四、气隙磁密波形的应用案例1. 电机设计：在电机中，气隙磁密波形的分布和强度对电机的性能有着重要影响。
通过Maxwell有限元模型，可以预测和优化电机的磁场分布，提高电机的效率和输出功率。
(完整版)利用matlab仿真对电力系统谐波治理
利用matlab仿真对电力系统谐波治理摘要：随着国民经济和科学技术的蓬勃发展，冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展，电网负荷加大，电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)及冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡，非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。
电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行，降低了人民的生活质量。
所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。
引言新兴负荷的出现对电能质量的要求更高电能质量问题逐渐引起普遍重视，主要原因如下：（1）大量基于计算机的控制设备和电子装置投入使用，其性能对电压质量非常敏感。
（2）调速电机和无功补偿装置，导致系统谐波水平不断上升，从而对电力系统的容量和安全运行产生影响。
（3）电力用户不断增长的电能质量意识迫使电力公司提高供电质量，设法解决诸如电压中断，电压跌落和开关暂态等电能质量问题。
衡量电能质量的主要指标是电网频率和电压质量。
频率质量指标为频率允许偏差；电压质量指标包括允许电压偏差、允许波形畸变率(谐波)、三相电压允许不平衡度以及允许电压波动和闪变。
国家技术监督局已公布了上述电能质量的五个国家标准。
电能质量的具体指标。
1．电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz，GB／T15945-1995《电能质量一电力系统频率允许偏差》中规定：电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差值可放宽到±0.5Hz，标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定"供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5HZ。
实际运行中，从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1HZ范围内。
2．电压偏差GBl2325－90《电能质量一供电电压允许偏差》中规定：35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10％；10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的土7％；220V单相供电电压允许偏差为额定电压的7％～10％。
使用Matlab的FFT分析六脉动整流的谐波
matlab谐波分析总结一基本思路为直观分析显示整流装置的谐波特性，使用matlab的simulink搭建整流电路，利用matlab的fft函数分析其电压与电流波形的谐波特性，并利用matlab的绘图工具，直观的显示谐波的相关参数。
输出详细参数到文件。
包括以下想法：1：用simulink搭建一个由多个不同幅值及相位的正弦波，输出到workspace的simout参数，主要是为了验证算法的正确性。
２：算出THD%二算法及验证1：Sine叠加输出sine.mdl文件其中含4个Sine Wave，其参数如下表所示。
Sinewave Amplitude bias Frequency(rad/sec)Phase(rad) SampleTime1 2 0.7 2*pi*50 0 -12 0.5 0 2*pi*50*5 Pi/180*90 -13 1 0 2*pi*50*9 pi/180*45 -14 0.3 0 2*pi*50*26 Pi/180/(-135) -1表达的波形为f(t)=2*sin(2*pi*50*t) +0.5*sin(2*pi*50*5*t+pi/2)+1*sin(2*pi*50*9*t+pi/4) +0.3*sin(2*pi*50*26*t-pi*3/4)为不同幅值与相位的50Hz的基波，5次、9次、26谐波的叠加。
含基波、奇次、偶次、高次谐波。
在基波上加了0.7的偏置，模拟直流分量。
示波器输出到workspace的参数名仿真参数10个周波，每周波采样点2048个使用1/50/2048的采样频率，是为了每个周波采2048个点，便于准确的FFT分析。
理论上可以分析1024次以内的谐波。
simulink的scope的输出simulink的workspace的输出ScopeData.signals.values共10*2048个点。
之所以采10个周波，是为了保证可以避开初始的过渡状态，虽然当前的仿真没有过渡状态，但六脉动整流如果负载有电容的话会有。
基于Maxwell的电机气隙磁场谐波分析程序
件， 利用Ｖ Ｂ Ａ 语言所设计的电机气隙磁场谐波分 析 通用程序 ， 是在 文献 ［ ３ ］ 的基础 上进行 的一项
深入研究 。 文献 ［ ３ ］ 仅仅分析了整数槽 电动机和 分数槽 电动机 的气隙磁场， 并没有涉及到不同相
ｇ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｗａ ｖ ｅ ￣ｒ ｍ
Ｇｕ ａ ｎｇ ｄｏ ｎｇ Ｄｏｎ ｇｇ ｕａ ｎ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｃｏ． ， Ｌｔ ｄ．
摘
要： 使 用Ａｎ ｓ ｏ ｆ ｔ Ｍａ ｘ ｗｅ ｌ ｌ ２ Ｄ 对气 隙磁 场波形进
指出当分数槽 电动机采用集中绕组 时， 气 隙磁场 波形趋于 矩形 ， 畸 变率大 ， 使 得极 间不对 称 ， 从 而造成谐波含量高， 谐波幅值大 。 目前 ， 最 新版本 的有 限元分析软件Ａｎ ｓ ｏ ｆ ｔ
行傅 里叶分解 ， 利 用ＶＢ Ａ语 言设计了电机气隙磁 场 谐波 分析 程 序。 该 程 序 通 过对 １ ２ 槽１ Ｏ 极 永磁 同步 电动机 ６ ０ ｏ 相带 、 大小相 带 和 １ ２ ０ 。 相 带绕 组时 的气 隙磁场 波形 进行 分析 ， 可 以快 速准 确地 得 到各 次谐 波幅 值及 其所对 应的 次数 。 该程 序对磁 场谐波 的分析具有一定 的实用价值 。 关键 词 ： 气 隙磁 场
理论与设计
基 于Ｍ ａ ｘ ｗｅ ｌ ｌ 的 电机气 隙磁 场 谐 波分析 程序
黄 光 建 黄 开 胜 赖 文 海２ 吴 帮超
１ 广东工业大学 （ ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
２广东省东莞 电机有 限公司 （ ５ ２ ３ １ ４ １ ）