Ansys, Flux or COMSOL are examples of software-tools that can be used to study magnetic noise, caused by magnetic forces in the air-gap, in induction motors. The project team wanted to use COMSOL in this thesis. The electromagnetical domain needs to be coupled to the mechanical domain to complete the study. The air-gap forces, calculated in the electromagnetical model using the Rotating Machinery module, can be exported to the Acoustic-Solid Interaction module in COMSOL to enable the vibro-acoustic analysis. An electromagnetical model of an induction motor is developed in two-dimensions in the finite element method based software-tool COMSOL Multiphysics in this thesis. Simulation results obtained in the frequency domain are compared with results achieved in the software-tool FEMM. Simulation results of the phase inductance, distribution of the flux density and the torque are compared. The simulated torque in COMSOL is validated with the torque derived based on an equivalent lumped model of the induction motor. A time-dependent simulation of the motor is made at 4.7% slip and 1A (peak) supply. The obtained torque is 0.33Nm. The same value is achieved in the frequency study in COMSOL. The corresponding value is 0.003Nm higher in FEMM. The evaluated air-gap forces at 4.7% slip can be used for studying vibro-acoustics in COMSOL. / Ansys, Flux eller COMSOL är exempel på datorprogram som kan användas för att studera magnetiskt brus, orsakad av magnetiska krafter i luftgapet, i induktionsmotorer. Projektgruppen ville använda COMSOL i det här examensarbetet. För att kunna utföra studien måste den elektromagnetiska domänen kopplas till den mekaniska domänen. Luftgapskrafterna, beräknade i den elektromagnetiska modellen genom att använda modulen för roterande maskiner, kan exporteras till modulen Acoustic-Solid Interaction för att möjliggöra den vibro-akustiska analysen. En elektromagnetisk modell av en induktionsmotor är utvecklad i två dimensioner i finita elementmetoden-baserade programvaran COMSOL Multiphysics i det här examensarbetet. Simuleringsresultat från frekvensdomänen jämförs med resultat som uppnås med datorprogramvaran FEMM. Simuleringsresultat för fas-induktansen, fördelningen av flödestätheten och momentet jämförs. Det simulerade momentet i COMSOL valideras med momentet som härleds utifrån induktionsmotorns motsvarande ekvivalenta schema. En tidsberoende motor-simulering genomförs vid 4.7% slip, matad med 1A (topp-värde). Det erhållna momentet är 0.33Nm. Samma värde erhålls i frekvensstudien i COMSOL. Värdet är 0.003Nm högre i FEMM. De beräknade luftgapskrafterna vid 4.7% slip kan användas för att göra en vibroakustisk studie i COMSOL.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-160703 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Wilow, Viktor |
| Publisher | KTH, Elektrisk energiomvandling |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | EES Examensarbete / Master Thesis ; XR-EE-E2C 2014:004 |
Page generated in 0.0021 seconds