RPIM—FEM耦合法在电机运动问题的应用.pdfVIP

… 堕 …2013…~…41堂曼 ………………………………… …： RPIM-FEM 耦合法在 电机运动问题的应用 王立鹏，王欣彦 ，战洪仁 ，寇丽萍，张先珍 (沈阳化工大学，辽宁沈阳 110142) ‘ 摘 要：有限单元法在计算电机定 、转子运动问题的时候，遇到了困难。运动时，定、转子的相对角度不断的改 变，对不同转角的转子要进行多步的电磁场计算。而运动会造成气隙单元发生畸变，造成了有限元法求解运动问 题时前处理复杂；由于不需要构成单元 ，无单元法可从根本上消除由转子位置变化引起的网格扭转变形。可将无 单元法同有限元法耦合来求解运动问题，在气隙使用无单元法，在其他区域使用有限元网格。采用径向基点插值 型无单元法 (RPIM)和有限元 (FEM)直接耦合方法来解决定 、转子之间相对运动问题。计算结果证明，该耦合方法 的计算精度满足要求。将其应用在电机电磁场数值计算中，可解决由于有限元法气隙单元畸变产生的误差。 关键词：RPIM无单元法 ；RPIM—FEM耦合法；电机运动；电磁场 中图分类号：TM351 文献标识码：A 文章编号：1004—7018(2013)10—0005—03 RPIM -FEM DirectCouplingMethodandItsApplication onM otorMotion WANGLi-peng，WANG Xin-yan，ZHAN Hong-ren，KOULi-ping，ZHANG Xian-zhen (ShenyangUniversityofChemicalTechnology，Shenyang110142，China) Abstract：TherelativemotionofstatorandrotoronelectricmotorisdifficultlysolvedbyFEM ．W iththecontinuous motion，thedispositionsofstatorandrotorarechanged，multiplestepscomputationsondifferentrotorpositionsareneeded． Themotioncausesthedistortionofairgapelement，whichmakesthepre—processingcomplicated．Theelement—freemethod needntelement，whichcouldsolvedistortionofairgapelementbymotion．Theproblem ofmeshdistortioncouldbesolved bycouplingoftwomethods，airgap issolvedbyRPIM ，otherareabyFEM mesh．Thecouplingofelement-fleemethodand FEM couldeliminatetheinfluenceofmeshdistortion．Acouplingmethodofradialpointinterpolationmethodandfiniteele— mentmethod(RPIM-FEM)waspresentedtosolve，therelativemotionbetweenthestatorandrotor．Thetestsshowthatthe solutionsareaccurate．Themethodisusedinelectromagneticfieldofmotorandcouldeliminatetheerrorsduetodistortion ofairgapelementsonFEM． Keywords：RPIM element—freemethod；RPIM—FEM couplingmethod；motormotion；electromagneticfield 力学领域热 门的研究方 向，在计算 电磁场领域也逐 0引 言