关于Ansoftmaxwell中转子初始位置角及激励源初始相位角的说明

《关于Ansoftmaxwell中转子初始位置角及激励源初始相位角的说明》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、若对电机进行运动分析，则须采用瞬态场(transient)模块，并且assignband,和进行相应的运动设置(motionsetup)0电机的运动形式主要分为直线运动和旋转运动，本帖针对广大新手包括很多老手搞不清楚的地方，进行了研究，并附上实际工程，供大家学习和参考。一、对于直线运动，以广泛使用的直线电机为例，作具体阐述。直线电机band设置有个原则，即要确保动子在运动过程中，不要超过band的范围。另外，除了指定band,还需要用一个空气包贴着动子表面，将动子包住。显然，band尺寸要比空气包尺寸大。最后，不要忘记再用一个大大的空气包，将所有模型包住，以使得求解域连通。直线电机

2、指定band后,还需要设置initialposition和运动界限(即指定negative和positive数值)。initialposition是指动子的初始位置，是以画图的位置作为0参考位置。initialposition为0,则意味着动子初始位置如画图的位置，保持不动。若设置初始位置为正值,则意味着动子的初始位置为，沿画图的位置向坐标轴正方向移动该数值后的位置onegative和positive也是以图中的位置作为0参考位置，动子沿坐标轴负向和正向移动的位移。二、对于旋转运动，以广泛使用的同步电动机为例，作具体阐述。对所建模型中转子所在的位置，逆时针旋转某一角度，使得电机A相

3、绕组通正向电流产生的磁场方向与转子磁场方向反向。之所以是反向而不是重合，是因为ansoft默认电机采用电动机惯例，也就是电流和反电动势反向。而该角度，就是转子初始位置角(initialposition)o所谓A相绕组通正向电流，即A相带电流方向为流出(positive),X相带电流方向为流入(negative)0至于A相绕组通正向电流产生的磁场方向，可使用右手螺旋定则判定。此时指定的转子初始位置角，使得A相初始时刻交链的磁通为最大值，因此A相初始时刻感应电势大小为0,进一步分析还可以得出，A相初始时刻感应电势相位也为0。因此A相感应电动势表达式为EA=Em*sin(cot),其他两

4、相可依据三相对称关系写出。转子初始位置角确定以后，激励源初始相位角要与其匹配才行。根据电机学基本原理，对发电机，空载感应电动势超前于电压一个角度，该角度就为功角(6)o对于电动机，则为滞后关系。因此，若所仿真模型为电动机(发电机)，施加激励源为电压源时，那么A相电压源表达式应为Ua=Um*sin(cot+6)(对发电机：Ua=Um*sin(oot-6)),其他两相可依据三相对称关系写出。三、有关说明：1、对于旋转运动,本帖所述方法具有很广的适用范围,可适用于所有类别的同步电机，诸如汽轮发电机，水轮发电机，永磁同步电机，爪极电机，感应子电机，等等。2、也可以不按照本帖中默认的转子位置

5、角及激励源初始相位角进行设置，但无论怎样，二者一定要相匹配,即转子在空间上转动多少电角度，那么电压或电流在时间上也应转动相应的电角度。3、如果转子初始位置角和激励源初始相位角不匹配,那么仿真所得到的电流，转矩，功率曲线都是错误的,而反电势和电压是不受影响的，其中道理不难理解。4、本贴是基于sin函数施加激励，也可以采用cos函数，但转子位置角需要在本帖所述方法基础上，移动90度电角度。5、不建议采用电流源，因为对于二维模型，若施加电流源且导线形式设置为多股(stranded),则无法计及电机绕组和端部电感。若导线形式设置为单股(solid),虽然可计及电阻，但与电机多股导线实际情况

6、不符。6、附件为基于Ansoft14版本，电励磁同步电动机和发电机rmxprt及maxwell模型。在转子初始位置角及电压源初始相位角匹配的前提下，分别设置了两组不同转子初始位置角及相应的电压源初始相位角，仿真结果表明，本贴研究结论正确。