SimWe仿真论坛 » A10：Ansoft » back EMF 为什么不为0？

maocat 发表于 2008-6-16 22:53

back EMF 为什么不为0？

我模拟一个载压线圈在永磁体磁路的气隙中沿直线上下振动，加载电压为正弦信号，线圈初始速度为0，理论上反向电动势在零时刻应该为0才对，但不知为何所得结果在初始时刻并不为0？V[_4|3wl2Y
所得反向电动势貌似是从零开始的，但将其放大后发现并不是。而且无论将步长改为多小，该值都不为0，也曾尝试修改残差，仍是如此。网格划分：面积较大区域seed值为2，气隙及线圈处seed值为0.2。0N!d w t2A0C
w!b
恳请高手帮忙解答，不胜感激!
:Mv*p:N7l1t$qy1R${!X(l

f ~.yvKD5{,O [[i] 本帖最后由 maocat 于 2008-6-16 22:58 编辑 [/i]]

perch88 发表于 2008-6-17 04:02

上载模型？

maocat 发表于 2008-6-17 16:33

模型

模型如图所示。ZP M2u ooI
附件为整个算例。 W0_OpvQm
8t? m4B{
[[i] 本帖最后由 maocat 于 2008-6-17 16:34 编辑 [/i]]

perch88 发表于 2008-6-20 07:54

通过计算，发现步长越小，初始backemf离原点越远&z5v9`4CR5|U4g+z
;L2iv
QSr/~+L r
所以我觉得可能跟软件的误差有关系，似乎跟"电机空转时平均转矩不是绝对的0"差不多，电脑不知道刚开始是静止的直接输出0就ok了，电脑还要算阿算，最后出来一个接近于0的结果。我修改了初始位置，增加了网格，减小了残差、步长和总步长。|C9u7?3Zw
AP

&Wt:a^
_x(f&y 第一种情况：;my,|oJ@#vOm
initial position: -4~+XK/S7Y4g:sRiae
Residual: 1e-007:jkP#M k/y{
Step: 5e-006
8ou)C6xy0A Stop time: 1e-005
&n'LK%Ch N;xj2X 第2种情况：L$~K:F,ts
initial position: -4 ZcV_7s*^G]]l,X
Residual: 1e-008
qPKQ ?9t Step: 5e-006+j#C e&w%?.x P u_K
Stop time: 1e-005(Y1hM)o$k1~)J
如图，以上两种情况下，初始位置时的backemf都约是-2.2e-6
A1ON,l%CZ
wQ
~$RU"OI-`e lZ)u+N~cK
第3种情况：K'J8Vv| CFF,Lo0x
initial position: -8/A;B!W{8T
Residual: 1e-007N9`WmX;j,x
Step: 5e-006
d^K#fas1BZF Stop time: 1e-005
*DobTj Z 这种情况下，在初始位置时的backemf是-7e-7
EN7l9|vpS+[N
gpi6W`wq 发现初始位置的影响因素要比步长和stop time的大

perch88 发表于 2008-6-20 08:01

编辑文章以后格式乱掉，重发一贴：
H6LRN1ff I a 7X|pB4U
因为结果的backemf峰值是20多了，所以误差在e-7量级基本是可以接受的，要是做电机的话，这个误差就还不错了。这是我的看法，欢迎拍砖

altitude185 发表于 2008-6-20 11:04

因为计算反电势的时候需要对时间求微分，所以反电势第一点的数据应该不准。
M/j4[%u)B8X V XeL
g Ansoft这一点的值是怎么得到的，我估计只有他们自己知道。
&A;LK+a#x 这是我的看法，板砖地继续。

zhaobo_ren 发表于 2008-6-20 21:41

回复 6# 的帖子

我来拍砖！
`M o5_`HI 首先我不同意楼上说得反电势初始值是多少,这个值只有软件知道，这个意思就是说反电势初始值我们是猜不到的，我不同意！原因如下：-qV"|5|YB
1.以三相永磁同步电机为例，恒速空载时定子绕组的三个反电势初始值肯定会相差120度，如果其中A为0，则B，C会滞后120度，我们能预测到。
Q8d:z~r;i7^ 2.怎样求解这个A的初始值？
ese6Q%S9lJ-a@   我感觉还是初始时刻，也就是0时刻，软件事先求解了一个初始时刻的稳态场，将其反电势作为初始条件代入已知矩阵，这个在其他软件上也有，比如ANsys求热场时有个例子就是这么做的。"_'m-[1r"zD9^
  如果非要硬扣这个初始值，那么三相绕组反电势的初始值都应该是我们解析解或数值解事先算出后再给定，但是软件没有要求我们这么做，所以，应该是其自己算了一个数值作为初始。
0Ud Q)v2E*Ua d3q   这也就解释了为什么初始总会与你想得有些偏差！

hottomson 发表于 2008-6-20 23:17

利用maxwell 12计算的结果就都是0UI|5Q#t |{)^(Z~
[attach]165194[/attach]
I+aV O3| 放大起点
|Mnb}E1d0O%S [attach]165195[/attach]

perch88 发表于 2008-6-21 00:12

我觉得v12的结果被放大的程度不够，你的放大图纵坐标刻度间距是0.20，最大刻度1.006w,S%D"w"cA R8EY

2M)iH|;_,\,} X 我的图不清楚，但是如果用鼠标点一下就能看见，纵坐标刻度间距是0.02，最大刻度0.14，相当于v12的图放大10倍。我右边的放大图纵坐标数量级是1e-7，那又是放大很多倍了。我感觉v12的图要是放大到这个程度也能看见误差。

hottomson 发表于 2008-6-21 15:13

果然放大后不为0 ，而且都不为0*D+Wm lvt9J

#l)gE8RR&k/~S5K n n1m
A6]{w8tz 但是在用DataTable方式下看又都是0，看样子图形并不可靠哦
4OHY([6ei)E*r/Iv
N5Zex2O [[i] 本帖最后由 perch88 于 2008-6-25 04:51 编辑 [/i]]

zhaobo_ren 发表于 2008-6-21 17:38

我坚持我的看法，你们怎么看这个不过零点？

perch88 发表于 2008-6-22 00:22

同意啊，我【觉得】咱俩说的差不多，软件自己算的初始值当然不会完全等于0
tq7? NU$@ Fy0_
L C)T+ZQ8J3Ec F 只有整数系数矩阵那样的求解，求出来结果才可能会exactly = 0)TqlisE3i%J,W6`0x
那种小数系数的矩阵，再加上BH curve什么的，解出来以后能exactly 是0 很难啊

maocat 发表于 2008-6-24 19:53

大概有了个了解，非常感谢几位的讨论！

perch88 发表于 2008-6-25 04:52

[quote]原帖由 [i]hottomson[/i] 于 2008-6-21 15:13 发表 [url=http://www.simwe.com/forum/redirect.php?goto=findpost&pid=1364214&ptid=837277][img]http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif[/img][/url]
RWX.gW
果然放大后不为0 ，而且都不为0:k5hW7B.]T \i!NK

E/FL5XX$EDB3XV
;DfszK-[} 但是在用DataTable方式下看又都是0，看样子图形并不可靠哦 [/quote]v:B5f.z!@d"J
先不说表格和图是否match的问题。
B;x(r+Z1c#T_7Vl
z#GESs 从楼主的图来看，Terminal voltage峰值 = 28V，EMF峰值 = 24V。从你的图来看，voltage 峰值 = 28V。
Sml&L/Frp R&s+rl-~5~.p`
假设v11和v12的结果不会相差这么多的话，你的结果可能不是EMF的结果。

hottomson 发表于 2008-6-25 15:00

[quote]原帖由 [i]perch88[/i] 于 2008-6-25 04:52 发表 [url=http://www.simwe.com/forum/redirect.php?goto=findpost&pid=1366903&ptid=837277][img]http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif[/img][/url]vV)}
d4SU

0IL4o+KnJ]"u 先不说表格和图是否match的问题。8]-On7z
w
Z
A+j/F0F
W j^-z2EY#Vd
从楼主的图来看，Terminal voltage峰值 = 28V，EMF峰值 = 24V。从你的图来看，voltage 峰值 = 28V。
!aEPRm"t"j!I

{"p}%\|.{:`-v&c 假设v11和v12的结果不会相差这么多的话，你的结果可能不是EMF的结果。 [/quote]
%VM+e7UhH aU.fa;|n?|/r}
谢谢perch88的指点，是我电理论知识不足，我以为induced voltage = back emf，V12中直接有induced voltage 输出而没有back emf。;z1yAmBW.K
另外我也很奇怪，重新计算了一遍，结果图居然不一样
-G`f2AtkzCT [attach]165565[/attach])Nv2V/AA
那就有新的问题出来了，在v12中back emf该怎么求？

perch88 发表于 2008-6-26 01:22

不要谦虚，越讨论越能发现问题啊：）我看了半天你的结果，正糊涂着呢。比较了峰值有疑问，才问你这个问题。#rlT3A E7@]

/Y-z5n6~H!]Y 我觉得induced voltage（感应电压）应该就是back emf，ansoft v12一声不响的把2d中的back emf名字改了/d@9}b0@4lwY
你的图中有输入电压图，我有点糊涂，你加了电压？我是奇怪这个问题中没有加电压源为什么会有输入电压的结果呢？

hottomson 发表于 2008-6-26 08:45

看波形input voltage应该是和楼主的terminal voltage 对应。h"Q5b3G6FD3c j2b.ub_#D
关于induced voltage（感应电压）和back emf（反电动势）之间的关系，查了一下还是没有搞懂。

perch88 发表于 2008-6-26 14:57

奇怪啊，我倒是没用v12，一个朋友用了，我在他电脑上看的，他做一个线圈加电流"vud3i5a{Y

%i'HX8}*z7g:R!F` 结果里面没有input voltage，结果里面有induced voltage和input current，所以看来input的部分应该还是输入的，induced部分是计算出来的*iENx)^:p^[
,C,V@"Tf_
所以我才怀疑是不是你加了电压。如果没加电压还有input voltage那是有点奇怪了

hottomson 发表于 2008-6-26 17:45

我是直接用12打开楼主的例子，没有经过任何改动，可以看到直接得到的source1的设置：
1E
N$OOiN_\ [attach]165693[/attach]
sI-BBO$k 在生成report的时候出现如下的选项：$L H~NiI7OB0^
[attach]165694[/attach]
7Z[3`7T?T h 对source1有列表中的4个量的输出。

perch88 发表于 2008-6-26 17:54

谢谢hottomson，不好意思，实在该拍，我忘记他加电压源的了。。。不知道怎么记得他用永磁体然后运动的。。。帖子回来回去，都忘了原文了。。。yq}'wa,R Z o9dT
6NV6pQ:WOIhI;G
在这里给大家道歉了，我觉得网格数据没有一模一样可能是原因f/f1d0FSIh
另外ansoft公司的人确实说求解的code有所修改，也许是这个原因吧
9J~zOjR 我知道的一个人iron loss在两个版本下结果差别很大很大，正在问公司的人呢，暂时看来还是尽量用同一版本比较吧

Simol_wayne 发表于 2008-6-29 16:11

回复 8# 的帖子

牛了！第一次见证Ansoft V12的真面目了，hottomson大哥太牛了，开眼界了！:)

keli 发表于 2008-6-29 21:51

terminal V 是输入电压b,Cs![br}
induced V 是back EMF....只是线圈的
(H+gT*}-h PS:back EMF 通常会相位后退
n@/n[[w[
#W4@ y1})m.^;Y [[i] 本帖最后由 keli 于 2008-6-29 21:54 编辑 [/i]]

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