演習 N7:DC電気モーター・エアギャップ中の磁界シミュレーション
モデル lab7.zip と lab7exp.zip
を参照してください。
問題
強磁性を含むDC電気モーターの磁力線を表示してください。2つの式に関するポール消費係数を計算してください。第1の式では、コイルは電流分布によって定義され、スチールの透磁率は有限とします。第2の式では、スチールは無限透磁性と仮定され、コイルは電流層によってモデル化されます。
問題のタイプ
線形平面静磁場問題
幾何学形状
空気領域はコンター abcdefg によって定義されます。それぞれの寸法: ab = 2
mm, ag = 32o, cd = 68
mm, bc = 45o, de =
30o, ef = 55
mm モータの他の部分の条件は、境界条件によってモデル化されます。
条件
回転子と固定子のスチールの相対透磁率 m =
1000 空気の相対透磁率 m =
1 コイルの電流密度 j = 1000000 A/m2 モータの電力
45 kW
モデルの単純化(研究ユニット)
コイルは電流層 ef
で定義し、スチールの透磁率は無限と仮定されます。問題のフィールドは、適切な形状の電気シート(abcdefg)として定義し、磁界を表示するには、伝導シート中の等電位ラインを推定します。シート中の場
U および空気の場 H の図が同じように見えることで、その定義の適正が確認できます。電流は、ライン ef に流れ、ライン ab
から流出します。等電位ラインはディジタル電圧計によって測定されます。
境界条件
モータのモデル:Od ラインにおいて対称のため Ht =
0、Oa ラインでは、A=0 です。 単純化されたモデル(研究ユニット):スチール表面(defga と bc
のライン)と Od 軸対称ラインでは、Ht = 0、Oa ラインでは、A=0 です。
ポール損失係数 -
ポールの損失フラックスと出力フラックス(回転子に流出)の関係
Model
type |
Dissipative flux,
mWb |
Effective
flux, mWb |
Full flux,
mWb |
Coefficient of
pole dissipation |
Model |
Real motor |
1.11 |
51.82 |
52.93 |
1.021 |
lab7.zip |
Simplified model (laboratory
unit) |
3.39 |
75.48 |
78.87 |
1.043 |
lab7exp.zip |
|