FEMM 5Поиск
ФормулыФайлы

Часть III · Движение, силы и моменты → § 11 · От поля к силе и моменту

Занятие 11.6

Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM

Воздушная катушка: N = 100 витков · I = 1 А; основные размеры, модуль магнитной индукции b; Ψ = 95,85 мкВб.
Воздушная катушка1 — Обмотка · 2 — r₂ = 30 ммРасчётный образец. Осесимметричное сечение; показана одна сторона обмотки. Размер r₁ отсчитывается от оси до внутренней поверхности, r₂ — до наружной.Открыть SVG целикомРезультат отдельноИсходная учебная модель

Цель и задачи

Задачи

  • Объяснить метод и условия его применимости.
  • Выполнить сверьте интеграл специального зазора с другими методами
Что нужно вспомнить перед началом

Место занятия в инженерной методике

Подготовительный этап методики · Проверка масштаба и пространственного распределения поля

Последовательность решения, отчёт и критерии результата

Выбор корректного метода до расчёта устройства.

Результат этого этапа — проверенная постановка или воспроизводимая процедура перед серией расчётов.

Последовательность решения

  1. Обосновать постановку и способ измерения. Свяжите потенциал, его производные и измеряемые компоненты поля; выберите точки внутри областей и отдельно у границ.

  2. Сверьте интеграл специального зазора с другими методами. Выполните действия практикума по его исходной таблице. Сведите исходное и изменённое состояния в одну таблицу, укажите единицы и вычислите разность результатов.

  3. Ответить на вопрос по своим результатам. Проверьте знак, единицу и масштаб по постановке; используйте аналитическое поле, если для этого эталона оно выведено в занятии.

Что включить в отчёт

Оформление наблюдений. Координаты, компоненты поля, единицы, режим и принадлежность точки материалу; при сравнении профилей — одна ориентация оси.

Как обосновать результат

Независимый контроль. Используйте производную потенциала, аналитический однородный предел или закон источника, предусмотренный данным занятием.

Точность и расхождения. Критерий этого этапа — соответствие исходным данным, топологии, назначениям и процедуре повторного открытия. Численный допуск поля здесь не назначают: поле ещё не является защищаемым результатом. Расхождения размеров и параметров фиксируйте с единицами и происхождением.

Вывод для устройства

Поясните, где поле определяет полезный эффект устройства, а где локальная неоднородность ограничивает простую расчётную схему.

Границы вывода. Методические опыты; расчётный статус определяется точными моделями и результатами проверки.

Теория и вывод формул

Сверьте интеграл специального зазора с другими методами

Обозначения и единицы

Нормировки, общие обозначения и единицы курса. Обозначения конкретной задачи приведены рядом с формулами.

Указатель формул этого занятия

    Специальная граница

    Скользящий воздушный зазор связывает несовпадающие положения ротора и статора без перестроения всей сетки. Требуются правильно заданные парные дуги, центр, углы и тип периодичности. Встроенный интеграл использует представление поля именно этой границы; его нельзя вызвать для произвольной окружности.

    Проверка API

    Для открытого магнитного решения вызов mo_gapintegral("Воздушный зазор", 0) относится к моменту зазора. Имя должно точно совпадать с граничным свойством модели; сверяйте тип возвращаемого значения и гармоническую нормировку со справочником FEMM 5. Сравните тот же угол с WST и энергетической производной, затем проверьте угловую серию.

    Разобранный численный пример

    Контрольный расчёт: Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM

    Дано. Механический угол 30 градусов. Переведите угол в радианы.

    1. Приведите данные к СИ и используйте соотношение из теории.

    2. Последовательность вычисления приведена в программе ниже; контрольное значение: 0,5236 рад.

    Ответ: 0,5236 рад

    Проверка: Это аналитический контроль указанного частного случая. Полевой опыт проверяется отдельно.

    Практикум в FEMM 5

    Сверьте интеграл специального зазора с другими методами

    Таблица 11.7. Исходные данные практикума
    Исходная величинаЗначениеЕдиница
    Исходные данные контроляМеханический угол 30 градусов. Переведите угол в радианы.
    1. Откройте учебную модель с Sliding Band из примера к 10.1 и сверьте имя её граничного свойства.
    2. Выполните mo_gapintegral с фактическим именем, WST и независимую энергетическую серию для одной позиции.
    3. Пройдите полный допустимый период; сохраните углы, знаки момента и параметры разбиения дуг.

    Ожидаемый результат. Получите таблицу параметров и результатов; объясните знак и отличие от аналитического контроля.

    Как проверить. Повторите опыт с изменением одного параметра. Сохраните исходный файл, версию FEMM, решение и единицы результатов.

    Оценка результата

    Какие условия и наблюдаемые величины определяют проверку: сверьте интеграл специального зазора с другими методами?

    1. Сведите исходное и изменённое состояния в одну таблицу, укажите единицы и вычислите разность результатов.
    2. Проверьте знак, единицу и масштаб по постановке; используйте аналитическое поле, если для этого эталона оно выведено в занятии.

    С чем сравнить. Аналитический профиль из теории применим только при тех же источниках, материале и граничных условиях. Карта цветов не заменяет численное измерение.

    Итог работы. Таблица по теме «Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM», исходные файлы, программа и объяснение ограничений.

    Программа: Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM · Порядок запуска

    Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM

    Выполните во встроенной консоли Python FEMM 5. Сначала проверьте арифметику метода; затем выполните полевой опыт.

    Python · встроенный MicroPython FEMM 5
    """Момент в скользящем воздушном зазоре FEMM.
    Встроенный Python FEMM 5. Аналитический контроль; не квитанция полевого решения.
    """
    from math import pi, sqrt, sin, cos
    
    # Исходные данные приведены в СИ; результат сравнивается с примером урока.
    result = 30*pi/180
    # Контрольный вывод: рад.
    print(result)
    

    Самостоятельная работа

    Выполните опыт «Сверьте интеграл специального зазора с другими методами» и представьте таблицу сравнения.

    Критерий выполнения: Показаны исходные данные, метод, контроль, одно изменение параметра и физическое объяснение результата.

    Литература

    Полные библиографические описания

    Пояснения и типичные ошибки
    Можно ли использовать mo_gapintegral для произвольной окружности?

    Нет, вызов относится к граничному свойству специального воздушного зазора. Его имя и постановка должны точно совпадать с моделью.

    На что обратить внимание

    • Переводите геометрические размеры в СИ в собственной постобработке.
    • Сохранённый результат другой модели не является проверкой изменённой копии.
    НИУ «МЭИ» · Кафедра ЭМЭЭА · Учебное пособие по FEMM 5 · Теория, вычислительный эксперимент и проверка результата.

    Файлы занятия

    Поиск по пособию

      Разделы

      На этой странице