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圖4 滑移邊界與運(yùn)動區(qū)域設(shè)定3）激勵設(shè)置 三相18-12開關(guān)磁阻電機(jī)的分相接線圖如下所示。圖5 開關(guān)磁阻電機(jī)分相接線圖 根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)的分析接線圖，設(shè)置電機(jī)模型中各個(gè)定子槽繞組的激勵相電流，如圖所示。

圖6 機(jī)殼外邊緣磁力線分布圖 圖7 機(jī)殼內(nèi)邊緣磁力線分布圖 2.4.2 電機(jī)瞬態(tài)磁場分析及結(jié)果Maxwell在瞬態(tài)磁場仿真中需要將運(yùn)動部分與靜止部分利用一個(gè)特定的區(qū)域分開[6]。因此需要添加運(yùn)動(Band)模塊的設(shè)置，為簡化計(jì)算域的劃分，Band域設(shè)置為電機(jī)的磁場及內(nèi)磁路。激勵繞組的設(shè)置與靜態(tài)磁場類似。通過瞬態(tài)仿真，可以精確的分析電機(jī)在不同時(shí)刻的輸出特性以及特性曲線。

另外，轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)子側(cè)氣隙為運(yùn)動區(qū)域，轉(zhuǎn)子繞中心轉(zhuǎn)速為585rpm，運(yùn)動區(qū)域如下圖所示： 感應(yīng)電機(jī)運(yùn)動區(qū)域設(shè)置 3）激勵設(shè)置 三相感應(yīng)電機(jī)的定子槽的接線圖如下圖所示： 定子繞組接線圖 同時(shí)，建立以有效值為380V交流電壓源為激勵源的三相繞組電路模型

三相交流電機(jī)在運(yùn)行過程中，其主要組成部分一一定子在熱、電、機(jī)械、環(huán)境應(yīng)力等共同作用下，經(jīng)常發(fā)生匝間短路故障，其發(fā)生率高達(dá)30%～40%。 定子繞組的激勵仍然采用外電路導(dǎo)入的形式，通過對外電路的設(shè)置模擬電機(jī)的匝間短路故障。將電機(jī)某一極下兩個(gè)槽中的繞組全部短路，即將A相繞組在0.25s時(shí)刻（共12個(gè)槽)短路全部匝數(shù)1/6，如此設(shè)置是為了建模比較方便，無需對故障繞組的幾何模型進(jìn)行重新修改。

對于額定工況的仿真計(jì)算，將Iprms和γ賦予相應(yīng)的值，并設(shè)置定轉(zhuǎn)子鐵芯損耗的計(jì)算，由于鐵損曲線在一個(gè)電周期內(nèi)沒有收斂，因此將計(jì)算時(shí)間設(shè)置為兩個(gè)電周期。 圖8為給定激勵下的額定轉(zhuǎn)矩曲線，其平均值為65.21Nm，轉(zhuǎn)矩峰峰值為1.33Nm，轉(zhuǎn)矩脈動為2.04%。

功能特點(diǎn)：電場、電流場和磁場的靜態(tài)、瞬態(tài)和時(shí)諧分析，通電導(dǎo)體的運(yùn)動和場路耦合分析等分析類型；電荷、電流、電壓、電路和外加電磁場等激勵；懸浮電位、周期邊界、開放邊界和滑動邊界等邊界條件；電容、電導(dǎo)、電感、損耗、電磁力等后處理計(jì)算功能。

如果想變頻器對電機(jī)起完全保護(hù)作用，從工藝、設(shè)置上都要注意，設(shè)置上參數(shù)設(shè)置正確、不能盲目加大過載系數(shù)等，對電機(jī)勤保養(yǎng)、檢查。工藝上要注意負(fù)載變化(我們要求一般電流是不超90%的，超過了就要控制、檢查)。

圖2 電機(jī)常見噪聲形式 根據(jù)三相電機(jī)控制理論可知，三相交流電機(jī)定子繞組是對稱設(shè)置的，即A，B，C三相繞組軸線在空間上互差120°電角度。在三相交流電壓作用下，繞組中流過三相對稱電流。

（3）SS6810H由PWM電流驅(qū)動的雙極低功耗電機(jī)驅(qū)動集成芯片；有兩路H橋驅(qū)動，最大輸出32V/1.0A；工作電壓范圍：8V～32V；導(dǎo)通電阻（HS+LS）1.1Ω輸入接口采用 Pala-IN 的驅(qū)動方式；電流衰減模式可選擇為快衰減、慢衰減和混合衰減，且可以任意設(shè)置快衰減與慢衰減的比例，從而更平穩(wěn)高效的控制電機(jī)驅(qū)動；此外，采用單一電源供電可以有效的簡化系統(tǒng)級設(shè)置的難度。

圖8 電機(jī)控制單元 電機(jī)控制單元的整體數(shù)據(jù)流如下：通過設(shè)定電機(jī)需求扭矩，結(jié)合實(shí)際電機(jī)控制策略對應(yīng)的電流分配 MAP（如 MTPA 控制電流 MAP），經(jīng)查表插值計(jì)算得到該扭矩對應(yīng)的目標(biāo) Id/Iq 電流分量；電流控制單元根據(jù)目標(biāo)電流與實(shí)際電流的偏差，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)生成 PWM 調(diào)制信號，驅(qū)動 DC/AC 逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓；電機(jī)單元接收交流電壓后，通過電磁耦合作用生成實(shí)際 Id/Iq

由于電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速設(shè)置為3 000 r/min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速基頻為f=n/60=50 Hz，電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為12，所以主要激勵頻率為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速f0 與轉(zhuǎn)子齒數(shù)Z的乘積的整數(shù)倍，12f0、24f0、36f0…，并且在600 Hz 處激振力幅值遠(yuǎn)大于其他諧波分量上的作用力，因此600 Hz的電磁力是產(chǎn)生電磁振動的重要原因，在控制電磁噪聲時(shí)可以通過優(yōu)化該頻率處的幅值。

（二）仿真過程模型創(chuàng)建：使用 Maxwell 的三維建模功能，按照電機(jī)的實(shí)際尺寸精確繪制定子、轉(zhuǎn)子、繞組等部件。定義材料屬性，如定子和轉(zhuǎn)子鐵芯采用硅鋼片材料，繞組使用銅材。設(shè)置激勵與邊界條件：在繞組上施加三相交流電壓源作為激勵，模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電流情況。設(shè)置合適的邊界條件，如磁力線平行邊界，以簡化計(jì)算。

圖4 定子齒部集中力設(shè)置2.3 Motor-CAD 單點(diǎn)工況E-NVH仿真分析2.3.1 單點(diǎn)工況分析具體設(shè)置 在進(jìn)行單點(diǎn)工況分析時(shí)，需要進(jìn)行工況點(diǎn)激勵設(shè)置下圖所示為單點(diǎn)工況分析激勵設(shè)置—3200rpm@223N.m。具體的是3個(gè)步驟：1.添加需要計(jì)算的工況；2.計(jì)算電機(jī)外特性曲線；3.計(jì)算對應(yīng)工況的電磁力、振動噪聲等。

3.電壓產(chǎn)生的電流再產(chǎn)生磁場，雖然會抵消一部分激勵線圈產(chǎn)生的磁場，但是其數(shù)值只是相對于第三方導(dǎo)體有效，而自身的電壓是由磁通量的變化率Φ來確定的，而數(shù)值是來源于激勵線圈，和自身的磁場不相關(guān)。

4、載波頻率 載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。

也可以包括非線性集總器件、二極管和晶體管，但這些器件會導(dǎo)致方程組的計(jì)算量增大，可能需要進(jìn)一步修改求解器的設(shè)置。 快速了解沉積功率 在關(guān)于電磁熱系統(tǒng)頻域激勵的文章中，我們還模擬了一種將已知功率輸入系統(tǒng)的激勵。這種激勵基于反饋，即監(jiān)測模型的某些狀態(tài)并將信息反饋給輸入。在頻域模型中，這種反饋是合理的，因?yàn)殡[含的假設(shè)是：反饋發(fā)生在幾個(gè)周期內(nèi)。

圖2 電機(jī)常見噪聲形式 根據(jù)三相電機(jī)控制理論可知，三相交流電機(jī)定子繞組是對稱設(shè)置的，即A，B，C三相繞組軸線在空間上互差120°電角度。在三相交流電壓作用下，繞組中流過三相對稱電流。

該芯片采用PWM控制方式，工作電壓范圍：8V～40V；內(nèi)置3.3V基準(zhǔn)電壓；連續(xù)輸出電流2.5A；峰值電可達(dá)4.0A；導(dǎo)通阻抗0.35Ω；具備四個(gè)獨(dú)立控制的1/2H橋啟動器，可驅(qū)動多種負(fù)載，如兩個(gè)DC電機(jī)、一個(gè)步進(jìn)電機(jī)或四個(gè)螺線管等。每個(gè)通道的輸出驅(qū)動器通道采用N通道功率MOSFET組成，確保高效穩(wěn)定的驅(qū)動性能。輸入可以用PWM控制，例如，控制DC電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

基于 Simplorer 電機(jī)的建模Simplorer 是功能強(qiáng)大的多域機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析軟件，可以對機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、傳感器設(shè)備、電磁場領(lǐng)域和電力電子系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。Simplorer 建模的基本步驟為：查找、放置所需要元件，元件連接，元件屬性設(shè)置，輸出變量設(shè)置，求解屬性設(shè)置，仿真結(jié)果顯示設(shè)置。

?由于平面電磁波激勵可以使表面轉(zhuǎn)移阻抗的求解更加準(zhǔn)確,因此采用平面電磁波激勵來模擬屏蔽線纜在實(shí)際應(yīng)用中受到干擾的電磁場環(huán)境?另外,由于軟件默認(rèn)的邊界條件為金屬背景平板,為了模擬線纜在開闊環(huán)境下受到自由傳播的電磁波干擾,所以需要將邊界條件設(shè)置為模擬暗室環(huán)境的吸收邊界以進(jìn)行有效求解,使其在求解過程中不會報(bào)錯?吸收邊界的設(shè)置只需使其能包裹住線纜模型即可,如圖3(a)所示?同時(shí)為了避免平面電磁波進(jìn)入線纜內(nèi)部導(dǎo)體