直线电机当前位置:主页 > 产品中心 > 直线电机 >
  • 产品名称:688彩票直线电机电磁场的有限元分析及其仿真的

    产品类别:直线电机

    产品简介:维普资讯 动 技 与 用 25 第2卷 期 自 化 术 应 >0 O 年 4 第6 电 气 传 动 E o tc I rf m i bn l r a Ta ̄ s c i s 直 线 电机 电磁 场 的有 限元 分 析 及 其

产品说明

  维普资讯 ‘ 动 技 与 用 25 第2卷 期 自 化 术 应 >0 O 年 4 第6 电 气 传 动 E o tc I rf m i bn l r a Ta ̄ s c i s 直 线 电机 电磁 场 的有 限元 分 析 及 其仿 真 的 告终 商 进 ,高俊 山 ,牟晓光 ( 哈尔滨理工大学 ,黑龙江 哈尔滨 1 00 5 8) 0 摘 要: 本文厉重筹议了直线 电机打算中电机电磁场的理会题目 , 先容 了使用有限元法企图电磁场的手段, 详尽证据了 A S S NY 软件 正在直线电机电磁场理会中的使用 , 并绘制了磁场散布图。 枢纽词: 直线 电机 ;电磁 场 ;A S S NY ;有 限元 中图分类 号 :T 1 .1 文献标 识 码 :A 作品 编号 :10— 4 (051- 7-3 P5 1 4 037 120 )60 0 2 3 0 0 F nt —E e e t—M e h d An lss o h i i . lm n . e. . t o a y i ft e E e to a n t i l fL n a o or l c r m g e i Fe d o i e rM t s c S I NGi ,GAOu -lm , U a -u n IA Jn J ns u M Xiog a g ( a i U i rto i c d eho g, a i 108 , h a H r n n e i S e ea cnl yH rn 500 C i ) b v s fc n n T y o b n Ab ta t T i a eic seh n ls f eee t ma n t edi el ermooein Th to f ac lt gteee t ma n t ed sr c : hsp p rdsu sstea ayi o t l r g e cf l t i a trd sg s h c o i i nh n eme do lua n l r g e cf l h c i h c o i i . b i ntlme tme o sito u e h e a pia o fA YS sf rn te ee t ma n t ed o na tri as s. y u n f eee n td inrd c d.T p l t n o NS ot e i l r g e cf l fl e rm os lo d . sg i i h ci wa h c o i i i o i c se u sd. Ke r s Ln a tr lcrma n t ed ANS ; ii lme tmeh d y wo d : ie rm o ;Ee t o o g ecfl; i i YS Fnt ee n to e 1 弁言 与挽救电机一律 , 直线电机是一种运用电能产 生运动的 电 机, 它可 以直接驱动刻板负载作直线运动 。具有不需求 中央传 A SS N Y 磁场理会的有限元公式 由磁场的 M x e 方程组导出。 aw l l 通 过将标量势或矢量势引入 M xe 方程组 中并商讨其它 电磁性 awl l 质合联 , 用户可斥地出适合于有限元理会的方程组 。 动机构 、 不发作接触摩擦损耗等利益 , 大大低落 了传动编制的重 量, 省略 了电能破费 , 以是可普通的使用于大凡工业 、 航空航天 、 2 电磁场有 限元法的根基道理和推行 一 军事及其它各类直线远动的局面。而直线电机的工夫经济目标 与电磁机构 的性子有直接 的合联 , 以是 电磁机构的数值企图 日 般说来 , 对付各类各样的电磁题目 , 有限元法的根基企图 历程 可 以扼要 的概括 为 以下 这些 举措 : 益受到人们的偏重 , 这是 因为单从磁途方 面的企图不行确切地 反应电磁机构的场量散布 , 只要通过对场的理会 , 才干较确切地 () 1确定实践题目所界说 的区域、 鞭策 和边境条款 , 凭据具 体情景肯定 题目的形容方程 。688彩票运用几何组织及鞭策的对称性找 出区域的对称轴 , 从而缩小企图区域 , 如此做可 以抵达俭约企图 企图其性子 。 电机 中电磁编制的边 界和内部介质的分界面体式 繁复 , 正在 求解区域内又包蕴有铁磁介质 , 使得恒定磁场微分方程具有非 线性本质 , 以是直接求解是很 贫窭的, 只可用数值手段求得近似 功夫或普及企图精度的 方针; () 2 企图 区域离散化 即将 区域用节点和有限元 ( 比方平面 区域广泛为三角形或 解 。正在浩瀚的数值手段中, 有限元法以其对场域 的乖巧适当性 及解法上的便利性而获得普通得使用。正在浩瀚的通用和专用有 限元软件 中, NY 是最为通用有用 的商用有 限元软件 之一。 A SS 矩形单位) 外现 。各个有 限元的极点由这些节点确定 , 有限元之 间互相不重叠 , 一切 区域都被这些元齐备遮盖 , 节点和有限元都 按顺序编号。每个单位都对应于一个鞭策值 和一种质料( 可用 介电常数和磁导率外现 ) ; 收稿 日期 :0 5 0 一l 20 — 1 1 () 3插值基函数的挑选 7 I e 0 打 麓 o ̄mm o &. z s T f d n  ̄ Jm 维普资讯 电气 传 动 El ti r s s in e r al an miso c c T 《 主动化工夫与斑用) ∞晒 年薰 2 卷第 6 4 期 对每个有限元递次举办限度治理. 即凭据异常的形函数求 得某个有限元的限度鞭策矩阵和限度系数矩阵正在举办限度计 算时, 坐标都 已由具体坐标转 化为限度坐标 . 同时 因为形 函数的 j,碧 ×) = ( 一× j一 坩 本文汁莽 以直线 电机中常用 的 E形铁 芯 为倒 , 凭据其 对称 性仅t算一半 . 企图模子如图 l 示 1 其 所 采用 , 这些限度矩阵的各元素已可 用代数法求出, 井由相应有 限元的几何坐标 、 鞭策和质料挣眭肯定; () 4 方程组的筑设 将某个单位的限度鞭策矩阵和局匍系数矩阵的各个元素相 5 加到具体鞭策矩阵和具体系数矩阵中 从而变成求解节点势函 数值的矩阵方程 :把 由边 界条款确定 的节点势 函数值代人矩 阵 方程 , 能够消减方程的 阶数 从而碱少企图量 ; () 5求解代数方程组 常用 的求解线性代数 程的方 法有消 去法和受 代法等 , 而 势函数正在 一切企图区域 的分 布 函数 可 用插 值的方 法来 形容 凭据变分手段 ,] 获得二维场域上的偏微 分方程… n [ 】 ]一 + ( + ) c + [ = 号扣 式中 ^——低级楷 中的电流密度 ; — — 对付一阶有限元法来说 采用线性插值. 对高阶有限元法来说. 采用 高阶插值 ; () 6结果理会 求解 电势和磁 势的分 布并 不是末了 的 方针 , 还需 要凭据具 次级 的运动速率 ; — — 媒质的磁阻率: 时 () 1式使用迦辽盎有限元法 , : 得 体请求寻得 所解题目的各类工程参数 达就需求一个由散布势 函数到各类工程参数的历程 , 这一过 程通 常称为解后 治理 历程 : . U (等瓦W J ( +, 一 ÷ +:』 J ) , ̄ 号 3 扔+ L 瓦 O ~ ( 2 ] ][ =] P ( 3 ) ——权函 , 数 取值为各单位的体式函数 Ⅳr= ^ Jc 『 ) 』 n 3 直 线电机 中磁场的数值企图 为了简化理会, 对实践电机作出如下假设: 式中 正在一阶三角元剖分 下 , 域 离散成如下大局 : ( 2 () I 低级绕组中的 电流特 宗旨活动. : , 即j 且^不随 0 转移 () 2韧级齿的电导率 = . 0 I]【]: ] l + +Q 一 K W m = 此中, 单位剐度难 阵元 素的企图格 式为 () 3低级绕组 中 感受 涡流= 不 () 有的功夫变 孱均按 正弦纪律 转移 。 4所 () 级只要 2 向的运动速率 即 = 5次 方 凭据 M  ̄ l & l 方程 × =J +, o n × = ( + + ) ““ . c …= ; h=i , , m) [半 = ] 目 ? :0 B = 。 )I ) 击 + ) b + ( _ ) 去 + ( + ) + ( 士) 去 ( + ) 击+ )( + ) 击 ( k 1击 + 1 t 式中 , , E B一区分为磁场强度, ^, . , 外加的电流密度, r+ , c . ÷ 涡流密度 , 电场强度 , 磁感 应强度 , 媒质的磷导率 引人矢量磁位 A. 有 = ? ‘+ r+0 i ^+ l r -+ I + x^ A =0 对付落正在第二类边境上的单位边 , 磁位的线性插值函数为 涡流密度 为 ,= ( × ) 口 £+ B 式中 , 区分为媒质的 电导率 , 卜一 媒质 的运动速率。 u*+ = 一)+ =q ( U毒 1s 式叶 ] 故有 一 边长; 一正在单位边上, 』 从 点指向m点的任一点 的直线坐标 由上述式得 维普资讯 《 动 技 与 用25 第2卷第6 自 化 术 艘 )0年 4 0 期 电 气 传 动 El tc l - n m isc  ̄'ia r s s iq r 3a  ̄ 中。边境条款为避力线平行边境条款末了举办运转企图如 3 。 : 【的 数 × U 阶 为 1 v】 0 。 4 直线 电机 电磁场有 限元仿线 所示 的场域进 行有 限元数值 理会时 , 须将 场域 离 散成很众单位 , 对场域 举办剖分 .本 文采用 了有 限元 理会软 件 . A SS N  ̄ 来完结上 述过 程。 A SS NY 软件足 围际通行 的融结 构 、 、 热 娩体 电磁 、 声学 图2 电机模子图 图3 运转企图图 (} 3后治理.前面的求解仅获得了节点值. 也便是节点 自正在 度【 如矢量磁势 、 电压 、 以及 电流 等) 要获得咱们感有趣 的物理 量. 诸如磁通量 密艘 、 磁场强度 磁力 及 涡流 电流等 , 需通 事后 治理才干 获取 . 4 阿 为直线 电机的磁场分 市固. 于一体的大型通用有限元理会软件. qY 可用来理会电磁领 M SS ' 域众方面的题目 , 如电感 电容 、 量密度 、 磁强 涡流 、 散布 、 电场 磁 力线 、 力等 可用来有用 的理会 睹如 电力发 电机 奎压器 、 电动 机、 传感器、 磁悬浮装毁等备类设置的相合题目=软件供应了 } . 富的线性和非线性质料的外达式, 搜罗符向同性或辑向异性的 磁导率、 介电常数、 质料的 B —H弧线和永磁体的退磁弧线 后 治理 效力允 许用户 显示磷 线 磁通密 度井举办力 、 力矩 、 电 端 压和萁他参数的企图 :SS k Y 理会 电磁场题目I 必需从 3个方面举办 商讨 : N 时. () 1维数——正在餍足精度 请求 和条 件下 , 尽恐怕按 2 D场处 理. 不然 3 D场的企图价格急剐上Y l () 2场的类型——静态 、 稳态 、 志: 场仅 由恒定 源产 牛 . 瞬 若 则看作静 态场若场 的澈起源( 电压或 电流 】 都按照 一 定的交变 纪律 , 电胜过从 正弦和余 弦规 律转移 . 如 可用稳态场 来治理 . 陵 场齐备近似于电途中的“ 向量” 理会的结果均用有用值 、 法, 最大 值或均匀值来显示 . 瞬态 场是指场垦随功夫的转移完伞是任 意 的。 5 结 论 本文对直线 电机的电磁场举办 丁 步磋商 。对直线有限元手段一 基于节点法或基于单位边洼 : 守旧的有 节 的自正在度列出有限元方程 , 然后求解. 其直观性较好但根 据 A ss NY 用户指南 先容 , 对付 3 D磁场 , 正在太 众半 情景下推 荐使 用基于单位边 的方 法 , 这将正在外面 上获取较高的精度。 & SS NY 理会过 程中包 含 3 个举措 : 【) 处 理 这一阶段搜罗定 义 单 1的 元类型 . 筑设 理会模 型和 界说各个人材 料的本质 单 元类型 的挑选要依赖于所治理 题目 内部场域举办 r 有限元数值分祈企图 . 井用 a y软件绘制出了 ns s 正在 限元法是基于节点法的. 即每一节均有若干个自正在度. 对这些 直线 电机的磁力线 散布周。 与礁 途企图 手段相 较量 , 气隙较 , 对企图结果较接 近 , j 而气隙鞍大时 , 因为 漏磁通 的补充 采用 磁途 讣嚣 的手段 只可把 疏散的漏 磁用若 干段集 中漏 磁来代替 , 棚 对来 其 企图就 没有本理会手段切确。使用此方 法进而可求 兑 咱们感有趣 的其 它量 . : 力 、 如 磁 磁通 量 电感 等 , 为直线 电机 的优化打算供应厉重凭据。 的本质. 本文选用 lA E3 】 N 5 单位 . 】 四边彤 8 节点或 6节点三角 形 + 四个 自正在度。输 凡备种 质料 的本能 : 导磁质料 ( 有 非 卒气 、 线 圈) 的磁 导率 , 韧级 和状级 的磁化 弧线 , 然后将 其 一 授予模 型. 本 文中的 电机模 型采 用 A S S NY 供应 的用 户 界面 W r l c o p n 绘 ka 6 参考文献 : 】 盘筑钻 电磁场有限元手段 M:西安 J 西安 电子科人 出书 社, 1 . 1 [ : 者兴伦 . . N ' 2 等 A S-  ̄ S工程 使用 救程 . 京: MJ北 中邦铁 道出 咂 f 20 . .o 31 制. 对付少许较繁复的模子. 能够 由P / 、G或 Ar A rEU o LO C D绘 F 制然后 凄人 。模子如 图 2 () 2运转治理 。这一阶段搜罗 : 同格划分 、 设定电枢 ' 边 界 力 Ⅱ 条款 、 施加激 励 和运转 计 算 正在 奉文 中. 们用 P A F3 元 最 L N5 单 把 电流 自正在度耦台 到线 圈 划丹网格。正在界说完线 耐^ u & I 榔 [] 王 邦强 适用工程 数值模仿工夫及其正在 ss 3 Y 上曲实施 [ ] M. 西安 : 西北工业大学 出书社 . 9 8 19 9 作寿简外 : 商进(9 14一)男, 尔滨理 工大学碰 士研 疙生 . 7 。 唔 矸览 宗旨: 智能控 制

  直线电机电磁场的有限元理会及其仿真的告终_电子/电途_工程科技_专业材料。维普资讯 ‘ 动 技 与 用 25 第2卷 期 自 化 术 应 >0 O 年 4 第6 电 气 传 动 E o tc I rf m i bn l r

联系方式
电话:0551-8888888,0551-8888888 传真:0551-8888888
邮箱:125852439@qq.com
QQ:125852439,125852439
地址:安徽省合肥市淮河路步行街明教寺藏精阁

Copyright © 2002-2019 jgw4545.com 688彩票 版权所有 
网站地图