Основы моделирования электрических машин в FEMM 5НИУ «МЭИ» · Кафедра ЭМЭЭА

← Расчётные примеры

Нативная проверка · 15 октября 2026 года

Все 41 примера пересчитаны в FEMM 5

Выполнены два полных прогона: из опубликованных моделей и из учебных Python-программ построения. Каждый пример заново построил сетку и получил решение в FEMM 5.0, сборка 06Oct2026.

До исправления постобработки все 2176 сравниваемых числовых компонентов и все 41 файла решения воспроизвелись точно. Проверка физических соотношений выявила ошибку определения поля и энергии в радиальных магнитах; совпадение старого и нового вывода эту ошибку не устраняло.

Исправление радиальных магнитов

При направлениях theta и theta+180 постпроцессор этой сборки использует числовой угол метки вместо пространственного выражения для напряжённости и интеграла энергии 2. Исправленная программа шага 11 восстанавливает локальное направление и суммирует физическую энергию по элементам без сглаживания.

Энергия модели SPM, Дж
ВеличинаЗначение
Исходный интеграл 2, диагностическое значение196
Энергия с локальным направлением намагниченности35,15
Коэнергия, независимо проверенная суммой по элементам80,84

Два способа исправления энергии расходятся на 3,14·10⁻¹² Дж. Для IPM с числовыми направлениями такой поправки не требуется. В занятии 11.4 приведён контроль знака напряжённости в конкретной точке. Исправленная программа SPM повторно исполнена на новом решении.

Силы, моменты и точность

В этом первоначальном прогоне проверялись воспроизводимость 41 примера, энергетические соотношения и дополнительные малые перемещения. Для электромагнита разностная сила отличается от взвешенного интеграла на 0,03–0,19%. Роторные моменты затем проверены отдельной сеточной и угловой серией.

Дополнение: выбранные сетки и сравнение методов для всех восьми роторов. В примерах опубликованы уточнённые модели, решения и программы проверки. Для почти нулевых моментов явно указаны абсолютный допуск и неустойчивость отдельных контурных оценок.

Покрытие примеров

Таблицу можно прокрутить по горизонтали.

Новый полевой расчёт каждого опубликованного примера
ПримерИз моделиИз PythonРезультат
Воздушная катушкаПройденПройденЧисла воспроизведены
Две связанные воздушные катушкиПройденПройденЧисла воспроизведены
Двухобмоточный магнитопровод: первичное возбуждениеПройденПройденЧисла воспроизведены
Двухобмоточный магнитопровод: вторичное возбуждениеПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопроводПройденПройденЧисла воспроизведены
Электромагнит с отдельным якоремПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: возбуждение первичной обмоткиПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: возбуждение вторичной обмоткиПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: холостой ходПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: короткое замыканиеПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: нагрузкаПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: симметричная нагрузкаПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: холостой ходПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: короткое замыканиеПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: несимметричная нагрузкаПройденПройденЧисла воспроизведены
Асинхронный двигатель: сектор моделиПройденПройденЧисла воспроизведены
Синхронная машина с неявнополюсным роторомПройденПройденЧисла воспроизведены
Синхронная машина с явнополюсным роторомПройденПройденЧисла воспроизведены
Машина с поверхностными постоянными магнитамиПройденПройденПостобработка энергии и H исправлена
Машина со встроенными постоянными магнитамиПройденПройденЧисла воспроизведены
Вентильно-индукторная машина: исходное положениеПройденПройденЧисла воспроизведены
Вентильно-индукторная машина: смещённый роторПройденПройденЧисла воспроизведены
Машина постоянного токаПройденПройденЧисла воспроизведены
Синхронная реактивная машинаПройденПройденЧисла воспроизведены
Воздушная катушка: грубая сеткаПройденПройденЧисла воспроизведены
Воздушная катушка: мелкая сеткаПройденПройденЧисла воспроизведены
Воздушная катушка: наиболее мелкая сеткаПройденПройденЧисла воспроизведены
Воздушная катушка: удаление внешней границыПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопровод: ток 1 АПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопровод: ток 2,9 АПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопровод: ток 3,1 АПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопровод: ток 5 АПройденПройденЧисла воспроизведены
Нелинейный магнитопровод: ток 10 АПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «первичная А»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «первичная В»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «первичная С»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «вторичная А»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «вторичная В»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный трансформатор: возбуждение цепи «вторичная С»ПройденПройденЧисла воспроизведены
Трёхфазный магнитопровод: три заданных токаПройденПройденЧисла воспроизведены
Однофазный трансформатор: исходный режим с заданным токомПройденПройденЧисла воспроизведены

Численная квитанция проверки (JSON)