【已解决】Maxwell进行瞬态场仿真时相反电动势与加载电流相位不一致的解决方案

1. 背景

电机为AFIR构型的盘式电机,转速为1500rpm,24槽,10对极。

采用3D模型进行瞬态场仿真,电机的3D模型是由RMxprt生成的,因此电机转子初始位置是系统默认设置的7.5°。
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然而在加载电流【I*sqrt(2)*sin(2*pi*1500/60*10*time);I*sqrt(2)*sin(2*pi*1500/60*10*time-2*pi/3);I*sqrt(2)*sin(2*pi*1500/60*10*time+2*pi/3)】进行负载仿真分析时,产生的A相反电势波形不是从零开始的,其他相的相位也是错误的。但为了仿真出正确的模型,必须保证电机相反电动势波形与加载电流的波形同相位。加载的电流波形以及反电势波形如下图所示。
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可见,反电势波形提前了挺多的。附上此时的转矩图。
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因此,我们需要更改转子初始位置,来使得相反电动势与加载电流同相位。

2. 修改转子初始位置

我们借助游标,观察一下相反电动势与加载电流差了多少毫秒。
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由上图可以看出,相反电动势比加载的电流提前了大约0.33ms。

也就是说,让转子以额定转速1500rpm逆时针转0.33ms的位置,就是我们想要的位置。

那么0.33ms转子转了多少度呢?计算一下,1500/60=25Hz,即电机每秒转25转,25360=9000°,即电机每秒转9000度,9000/1000=9°,即电机每毫秒转9度。那么0.33毫秒就转0.339=2.97°。

当前转子初始位置为7.5°,7.5-2.97=4.53°。我们将转子初始位置更改为4.53度后再次进行仿真。即可得到与加载电流相同相位的相反电动势波形了。

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