Контрольные вопросы для домашней подготовки
Как определить в зависимости от температуры удельное сопротивление меди?
Как определить в зависимости от температуры удельное сопротивление алюминия?
Сколько параметров для электрических проводников следует задавать при расчете электромагнитного поля?
Какие параметры задают для электротехнических сталей?
Что такое векторный магнитный потенциал?
Как между собой соотносятся частоты токов в обмотках статора и ротора асинхронного двигателя?
Какие требования существуют к конечным элементам, используемым для разбиения модели?
Лабораторная работа № 7 Задание граничных условий. Выбор метода решения и решение задачи
1. Цель работы
Изучить основные параметры, которые необходимо задать в предварительно подготовленной геометрической модели исследуемой электрической машины.
Ознакомиться с порядком задания граничных условий.
Научиться выбирать метод решения систем алгебраических уравнений в программе МКЭ, обеспечивающий требуемую точность решения.
2. Теоретические пояснения
Без понимания того, как распределяется ток по обмоткам статора асинхронного двигателя нельзя приступить к решению поставленной задачи. Пример торцевой схемы дает рис.5. Плотности тока определяются в пункте 3 данной работы.
Рис. 5. Поперечное сечение исследуемого электродвигателя. Точки в пазах внутреннего статора обозначают фазу синусоидального тока (точнее аргумент косинуса). Отсутствие точки 0 градусов; одно точка – 60 градусов; две точки – 120 градусов и т.д.
На статоре всего 24 паза, а в поперечном сечении одновременно 4 паза будут иметь одинаковые значения тока. Причем два паза располагаются в верхней части поперечного сечения, а два – в нижней. Другими словами, пазы с одинаковыми токами расположены в поперечном сечении диаметрально.
Внешний диаметр чертежа (на рис.5 – это внешняя окружность, показанная пунктиром) – это граница воздуха, окружающая электрическую машину. При нормальных уровнях магнитных индукций в электрической машине магнитные силовые линии не выходят за эту границу или проходят ей параллельно. Это условие является важным и его следует учесть в модели.
Решаемая задача является нелинейной. Отдельные участки магнитопровода машины (обычно это коронки зубцов) имеют высокий уровень насыщения. В этих условиях итерационный процесс может насчитывать до 100 итераций. Если по умолчанию их задать меньше, например 20, то процесс решения остановится, не достигнув заданной точности, и решение не будет сохранено как неверное. Поэтому лучше задать в два раза больше итераций, чем на одну меньше.
3. Порядок выполнения работы
Задание задачи на решение
Solution / New Analysis / • Harmonic – OK
Analysis Options / Full – OK /
Inc Cholesky CG – OK.
Задаем частоту гармонического анализа Time / Frequenc / Frec and Substps /
Задаем область частот: 0 fкон • Ramped – OK.
Задание граничных условий:
Load / Apply / Magnetic Boundary / - Flux Par’l On Lines, указать линию внешней границы.
Задание плотностей тока в пазах обмотки статора:
Magnetic Excitation / On Areas … щелкаем мышкой по пазам, задаем Js и фазовый сдвиг в соответствии с раскладкой обмотки по пазам.
Задание задачи на решение:
Solve Current LS -OK.
Ждем завершения счета (появится сообщение Solution is Done)!