3D永磁直线电机推力计算（APDL）

grandjiang

自己画了个直线电机，1/4圆筒（整个结构就是1/4圆筒，并非是简化后的模型哦）型的结构，计算了一下动子的推力，却不知道为什么，结果老是不对，法向吸引力因该是推力的10倍左右吧，可是结果却不是，不知道什么地方出的错，请大家帮忙看看
结构图如下：

/prep7
*afun,deg
*SET,t,12e-3      !结构参数
*SET,h,4e-3
*SET,m,20e-3   
*SET,k,43e-3   
*SET,s,36e-3
*SET,k1,7/12
*SET,k2,28/43
*SET,K3,4/7
*SET,K4,1/4
*SET,K5,30/36
*SET,ts,k1*t
*SET,d,k2*k
*SET,n,k3*ts
*SET,delta,k4*h
*SET,tau,k5*s   
*SET,ml,6*t+t*(1-k1)   
*SET,dl ,6*s+s*(1-k5)
*SET,z,300
*SET,I,3
*SET,tt,0
*SET,w,50
*SET,JSA,z*I*sin(w*tt)/(d-0.001)/ts      !动子三相电流密度
*SET,JSB,z*I*sin(w*tt+120)/(d-0.001)/ts
*SET,JSC,z*I*sin(w*tt+240)/(d-0.001)/ts
et,1,plane53                                   !定义单元
et,2,solid117
emunits,mks
mp,murx,1,1                                     !空气      
mp,murx,2,4000                                  !定子铁轭
TB,BH,3,1,30,                                  !矽钢片B-H曲线
TBPT,,355,0.7   
TBPT,,405,0.8   
TBPT,,470,0.9   
TBPT,,555,1.0   
TBPT,,673,1.1   
TBPT,,836,1.2   
TBPT,,1065,1.3  
TBPT,,1220,1.35
TBPT,,1420,1.4  
TBPT,,1720,1.45
TBPT,,2130,1.5  
TBPT,,2670,1.55
TBPT,,3480,1.6  
TBPT,,4500,1.65
TBPT,,5950,1.7  
TBPT,,7650,1.75
TBPT,,10100,1.8
TBPT,,13000,1.85
TBPT,,15900,1.9
TBPT,,21100,1.95
TBPT,,26300,2.0
TBPT,,32900,2.05
TBPT,,42700,2.1
TBPT,,61700,2.15
TBPT,,84300,2.2
TBPT,,110000,2.25   
TBPT,,135000,2.3
TBPT,,200000,2.41   
TBPT,,400000,2.69   
TBPT,,800000,3.22
mp,murx,4,1          !永磁体N极
mp,mgxx,4,895000     
mp,murx,5,1           !永磁体S极
mp,mgxx,5,-895000  
mp,murx,6,1
mp,rsvx,6,1.0e-8
！参数建模
blc4,0,0,ml,k           !动子模型
blc4,t*(1-k1),1e-3,ts,d
agen,6,2,,,t   
blc4,t-ts+0.5*(ts-n),0,n,1e-3  
agen,6,8,,,t
allsel,all  
aovlap,all
numcmp,all
numcrg,all,,,,low
adele,1,6,1,1
blc4,-(2*S-tau/2)+(2*t+(t-ts)/2),-(m+h+delta),dl,m    !定子模型
blc4,-(2*S-tau/2)+(2*t+(t-ts)/2)+(s-tau),-(h+delta),tau,h
agen,6,2,,,s                     
blc4,-57e-3,-25e-3,270e-3,118e-3
allsel,all  
aovlap,all  
numcrg,all,,,,low   
numcmp,all  
/PNUM,AREA,1
VROTAT,all, , , , , ,81,82,90, ,
allsel,all
wpoff,0,-0.025,0
wpro,,,-90
cswpla,11,1,1,1
csys,11
vsel,s,volum,,6,11,1     !赋值材料属性
vatt,6,1,2,11
vsel,a,volum,,12
vatt,3,1,2,11
vsel,s,volum,,15
vatt,1,1,2,11
vsel,s,volum,,1,5,2
vatt,4,1,2,11
vsel,s,volum,,2,4,2
vsel,a,volum,,13
vatt,5,1,2,11
vsel,s,volum,,14
vatt,2,1,2,11
allsel,all                 !网格划分
vsel,s,volum,,6,11,1
esize,0.004
vsweep,all
vsel,s,volum,,12
esize,0.004
vsweep,all
vsel,s,volum,,1,5,1
vsel,a,volum,,13,14,1
esize,0.004
vsweep,all
vsel,s,volum,,15
mshape,1,3d
mshkey,0
esize,0.015
vmesh,all
vsel,s,mat,,3,6,3
eslv,s
cm,'mover',elem
FMAGBC,'mover'
allsel,all
finish
/solu
antype,static
emodify,all,esys,11           !更改单元坐标系
vsel,s,volum,,6          !加载电流密度
eslv,s
bfe,all,js,1,,JSA
vsel,s,volum,,7         
eslv,s
bfe,all,js,1,,-JSC
vsel,s,volum,,8         
eslv,s
bfe,all,js,1,,JSB
vsel,s,volum,,9         
eslv,s
bfe,all,js,1,,-JSA
vsel,s,volum,,10         
eslv,s
bfe,all,js,1,,JSC
vsel,s,volum,,11        
eslv,s
bfe,all,js,1,,-JSB
allsel,all
da,122,az,0,0                !边界条件
allsel,all
solve
finish
/post1
vsel,s,mat,,3,6,3
eslv,s
nsle,s,all
emft

[ 本帖最后由 grandjiang 于 2008-5-22 14:48 编辑 ]

grandjiang

给点指点吧，急呀

infrom

永磁体的材料属性，相对磁导率应略大于1吧。

永磁体的N、S极，不需要设置两种材料属性，因磁化方向默认为单元坐标系的正X方向，只需设置相应的局部坐标系，使局部坐标系的正X方向为磁化方向，且令此局部坐标系为对应永磁体的单元坐标系。

grandjiang

但是这个电机的推力是这么计算吗？计算出的结果怎么三个方向的力差不多大啊，有问题啊，帮忙再看看吧

chasing

楼主的分析类型用的是static,既然加三相交流电，是不是用harmonic?还有是不是自由度设置的问题？
另外，我最近也在做一个的电机，和楼主的非常相似，也遇到了一些问题，楼主可愿意交流一下？qq:392918751 email:cz942@sina.com

grandjiang

我现在是想办法将某一位置的推力计算正确，推力如此计算是否正确，请指教

grandjiang

郁闷啊，解决不了啊，谁帮帮忙啊

grandjiang

？？？？？？

charlene

是Tubular PMLSM吗？能给个图吗？

fossiler

电流加的很怪异

grandjiang

电流加得很怪异？怎么说，能说得更具体点吗？谢谢

grandjiang

自己顶上前去，大家帮忙看看吧，到底什么地方有问题？

grandjiang

未解决（计算出的力非常小，e-12），盼指点

grandjiang

刚将帖子中加入了图，以便大家对照代码，望各位指点

grandjiang

呵呵，解决！

lilulilu

恭喜，说说错在哪，呵呵

grandjiang

其实就是从前面做的那个导线的磁场的例子，发现原来是边界条件加得有问题，对于加载电流密度的流入和流出端面没有加边界平行条件
另外，本例的具体结果是否正确还有待检查，望大家也忙帮检查一下，谢谢啦

lilulilu版主能否解释一下为什么电流密度的流入和流出端面要加磁通平行条件啊，最近做了个类似的例子，用的RACE加载的，RACE部分在空气模型外，对于边界条件，是否在流入和流出端面也要加磁通平行条件啊？

zhuzhouren

如果一个导体在空气中磁场仿真，，空气包很大很大是不是会出问题？？我刚才仿真出问题了，，是不是必须刚好顶住？？哪个回答我下

zhuzhouren

空气包必须刚好和导体流入和流出端平齐，，否则会出问题，，是不？/稍微大点就出问题了，，是不

zhuzhouren

grandjiang 上次别人回答你（空气团的两遍要顶着通电导体的两端）是不是必须正好顶住？？顶住是没有问题的，，大一点是不是就出问题了？？是不是这样