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介绍第35~36集-Maxwell永磁电机仿真计算精讲

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      本课程主要内容为在Maxwell 2D/3D环境下,以一款内置式V字型永磁同步电机为例,讲解了从磁路法到有限元法的电磁设计仿真计算过程,主要从基础仿真、同步电机内部电磁关系、Maxwell 2D永磁电机仿真计算详解、永磁体温度特性仿真计算和永磁电机参数化仿真计算五个方面来展开的,覆盖了永磁同步电机的全仿真操作过程。
      视频已全部上架,今天介绍第三十五集至第三十六集的主要内容:绕组电气连接图绘制及空载计算。
     上一集视频介绍了绕组的分相以及绕组激励的设置,将每相所述的线圈添加到了该相绕组中,但未指定线圈中通入的电流方向,图1右图已经指明了线圈的电流方向,但不够直观,需要据此绘制出每相绕组的电气连接图,这一步对于电磁仿真来说不是必须的,但在工程图中我们需要绘制出电气连接图,以指导嵌线人员下线。

图1 星型图

      图2~4分别为三相绕组的电气连接图,1~36表示槽号,按顺序标号,每个槽内的上层边用实线表示,下层边用虚线表示,线圈的一个直线边在上层,其另一个直线边必然在下层,线圈跨距为1~6,箭头表示线圈走向,也即电流方向,每相绕组共有六个线圈组,线圈组的数量与极数相同,属于全级式绕组,每个线圈组中有2个线圈,也就是每极每相槽数为2(36/6/3=2),六个线圈组可以一路、两路、三路、六路并联,本例中为一路并联形式,A相绕组电气连接图如图2所示。

图2 A相绕组电气连接图

     B相绕组在空间上滞后A相绕组120°,槽距角(电)为360°/36*3=30°,若A相绕组的进线位于1号槽的上层边,那么B绕组的进线则位于5号槽的上层边,只需要将槽号分别向左顺移4个槽,便可得到图3、4所示的B相和C相绕组的电气连接图,此时箭头就代表每个线圈直线边的电流方向。

图3 B相绕组电气连接图

图4 C相绕组电气连接图

      根据三相电气连接图,更改Maxwell中每相所述线圈的电流方向,Positive表示沿Z轴正方向,Negative表示沿Z轴负方向。

 

图5 正方向

图6 负方向

      此后便是网格及求解器设置,这些操作较为常规。转子的初始位置角至关重要,下图中加亮的线圈属于A相,A相的-A轴位于第四个槽的槽中心线上,即3.5个槽*360°/36=35°(机械角度),根据设置,图中所示永磁体为N极永磁体,+D轴为磁极的中心线上,为0.5*360°/6=30°,为使-A轴与+D轴在起始时刻重合,故转子的初始位置应为35°-30°=5°。

图7 电磁模型

       图8为当前导入模型与原始电磁模型的空载反电势对比,两个电磁模型的反电势曲线几乎是重合的。

8 三相空载反电势波形

来源:电机设计青年
Maxwell电机
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首次发布时间:2023-10-26
最近编辑:1年前
电机设计青年
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