3.1 電機(jī)有限元模型靜偏心工況設(shè)定

將上述Flux2D模型打開得到的是正常工作點(diǎn)情況下的模型，對(duì)于靜偏心問題，需要將上述電機(jī)模型進(jìn)行電機(jī)偏心設(shè)置編輯，其中包括兩部分，第一部分是轉(zhuǎn)子幾何模型的偏心問題，第二部分是旋轉(zhuǎn)物理設(shè)置。

先是刪除網(wǎng)格，然后對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子幾何模型進(jìn)行平移操作。對(duì)于從FluxMotor導(dǎo)出的.py參數(shù)化永磁同步電機(jī)模型而言，轉(zhuǎn)子模型上的幾何點(diǎn)是主要是根據(jù)_IM_CART和_IM_POLAR兩個(gè)坐標(biāo)系定義的，其中前者為直角坐標(biāo)系，后者為極坐標(biāo)系。要對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行偏移，只需要對(duì)這兩個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行編輯即可。在此文針對(duì)靜偏心問題，對(duì)兩個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行DX、DY偏移量的定義。

首先是將現(xiàn)有參數(shù)化永磁同步電機(jī)的滑移邊界弧線以及點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)系從_OS_CART統(tǒng)一改為_IM_CART。

右擊Geometry > Geometric tools > Transformation > _AG_AIRGAPROT，將坐標(biāo)系從_OS_CART改為_IM_CART。

點(diǎn)擊Geometry > Geometric tools > Geometric parameter > New, 創(chuàng)建DX、DY變量。

按住Ctrl, 選擇Geometric parameter > Coordinate system > _IM_POLAR以及_IM_CART，右擊edit array。

操作后轉(zhuǎn)子整體的幾何橫坐標(biāo)偏移了0.25mm。

這里需要注意偏移量DX、DY的最大值需要注意可能會(huì)出現(xiàn)幾何干涉問題。

最后進(jìn)行靜偏心的機(jī)械設(shè)置修改和物理屬性設(shè)置。首先是通過Physics > Mechanical set > Rotor編輯，修改旋轉(zhuǎn)中心為_IM_CART。

完成此步驟后，即完成了永磁同步電機(jī)的靜偏心工況設(shè)置。

3.2 靜偏心工況設(shè)定

創(chuàng)建工況計(jì)算，Solver > Solving scenario > New, 工況計(jì)算中選擇至少一個(gè)，在Control of parameters選擇偏移量DX、DY進(jìn)行偏移參數(shù)化計(jì)算。激活“Parametric distribution”選項(xiàng)可以利用Flux參數(shù)化分布式計(jì)算功能，加速多參數(shù)掃描分析過程。

3.3 數(shù)據(jù)后處理

計(jì)算完成后，在左邊的General data > Post processing > Curve > 3D curve(2 I/O parameter)獲取轉(zhuǎn)子靜偏心電磁轉(zhuǎn)矩曲線。

分析靜偏心齒部電磁力，點(diǎn)擊Parameter/Quantity > Sensor > New,創(chuàng)建偏移后最近和最遠(yuǎn)定子齒部電磁力計(jì)算。General data > Post processing > Curve > 2D curve(2 I/O parameter)獲取兩端電磁力曲線。

3.4 電機(jī)有限元模型動(dòng)偏心工況設(shè)定

關(guān)于動(dòng)偏心的設(shè)置，文本將討論兩種設(shè)置實(shí)現(xiàn)的路徑：

1）從靜偏心工況轉(zhuǎn)入動(dòng)偏心工況設(shè)置：

相對(duì)于靜偏心旋轉(zhuǎn)中心為轉(zhuǎn)子的幾何中心來說，動(dòng)偏心的旋轉(zhuǎn)中心是定子的幾何中心。在軟件中，只需要將基于靜偏心模型轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)設(shè)置進(jìn)行修改為圍繞定子幾何中心旋轉(zhuǎn)的設(shè)置方式，但同時(shí)由于動(dòng)偏心轉(zhuǎn)子對(duì)空氣擠壓，需將定子側(cè)空氣改為可擠壓的運(yùn)動(dòng)方式。

2）從FluxMotor導(dǎo)入的.py文件開始進(jìn)行動(dòng)偏心工況設(shè)置：

首先刪除模型網(wǎng)格，進(jìn)入sketch對(duì)模型轉(zhuǎn)子進(jìn)行偏移設(shè)置，這里偏移設(shè)置和靜偏心轉(zhuǎn)子幾何偏移一樣，唯一區(qū)別在于滑移邊界圓模型不需要進(jìn)行偏移設(shè)置。（需要注意的是偏移量DX、DY的最大值上可能會(huì)出現(xiàn)模型幾何干涉問題，需確?；七吔鐖A足夠包含偏心模型）

步驟同樣是建立幾何偏移參數(shù)DX、DY（參考文中操作），對(duì)坐標(biāo)系_IM_CART和_IM_POLAR進(jìn)行偏移設(shè)置，即完成了所有的動(dòng)偏心設(shè)置。

不過在動(dòng)偏心上由于轉(zhuǎn)子的中心旋轉(zhuǎn)軸在電機(jī)幾何中心處，其一個(gè)周期的仿真是一個(gè)機(jī)械周期，這里在設(shè)定求解時(shí)需要注意，即機(jī)械角度0°至360°。

同樣，計(jì)算完成后，在左邊的General data > Post processing > Curve > 3D curve(2 I/O parameter)獲取轉(zhuǎn)子動(dòng)偏心電磁轉(zhuǎn)矩曲線。

點(diǎn)擊General data > Post processing > Curve > 2D curve(2 I/O parameter)獲取轉(zhuǎn)子動(dòng)偏心電磁轉(zhuǎn)矩曲線，雙擊生成曲線獲得具體的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩信息。

4 結(jié)論

本文主要介紹了電機(jī)偏心問題的類型，以及如何利用Flux軟件設(shè)置永磁同步電機(jī)動(dòng)偏心和靜偏心工況所需要的設(shè)置和偏心的后處理過程，能夠適用于電機(jī)設(shè)計(jì)前期對(duì)偏心故障模式下電機(jī)運(yùn)行特性及相關(guān)性能的估算。本文在基于電機(jī)二維模型的動(dòng)偏心模式的設(shè)置包含了compressbile的運(yùn)動(dòng)模式（實(shí)現(xiàn)路徑A），這是基于靜偏心模型修改了轉(zhuǎn)子空氣氣隙的幾何中心后所需要的設(shè)置條件，如果根據(jù)動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn)空氣適當(dāng)調(diào)整，將動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn)空氣幾何中心與定子幾何中心重合，則定子側(cè)的空氣運(yùn)動(dòng)模式可從compressible模式改為fixed模式，加快計(jì)算速度（實(shí)現(xiàn)路徑2）。