Berechnung des Motordrehmoments eines rotierenden 2D-Modells am Beispiel eines Siemens Servomotors 1FT6.
Ausgangs-Situation
Siemens Servo Motor 1FT6
Dieser Universal-Synchronmotor wird für viele Hochleistungs-Bewegungssteuerungsanwendungen eingesetzt. Er verwendet Permanentmagnete, hat eine sehr geringe Drehmomentwelligkeit und eine nahezu konstante Drehmomentkennlinie.
Bild: CAD Model
Der von uns analysierte Motor hat 36 Muttern, 8 Permanentmagnete und 4 Pole.
Im ersten Schritt ist unser Ziel, das Drehmoment über den Rotorwinkel zu analysieren. Dies kann recht einfach in 2D mit dem magnetostatischen Lösungstyp durchgeführt werden.
Geeignete Methode
2D Magnetostatische Analyse
Im NX Advanced Simulation Preprozessor wird das Netz in 2D erstellt, Materialeigenschaften werden aus der mitgelieferten Bibliothek zugewiesen, sowie Strömungen als Randbedingungen.
Bild: Resultierende Flux Density
Die Analyse wird schrittweise durchgeführt, wobei die Rotation des Rotors und das harmonische Verhalten der Ströme berücksichtigt werden.
Im Postprozessor wird ein Konturplot der magnetischen Flussdichte angezeigt. Auch ein Video des rotierenden Motors kann angezeigt werden.
Ergebnisse
Drehmoment über Zeit
Der Rotor dreht sich um 90 Grad mit einer Schrittweite von 1 Grad. Wir berechnen die Drehmomentkurve unter Volllastbedingungen.
Bild: Resultierendes Drehmoment
Das berechnete Drehmoment beträgt etwa 18 Nm, was nahe an der Messung liegt.
Auch die Restwelligkeit ist recht gering.
