采用无单元伽辽金法的电机电磁场计算_硕士学位论文.pdf

分类号学号 M200971112
学校代码 10487 密级





硕士学位论文





采用无单元伽辽金法的电机
电磁场计算






学位申请人: 王洪友
学科专业: 电机与电器
指导教师: 邵可然教授
答辩日期: 2012 年 1 月 5 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree for the Master of Engineering






Computation for ic field of
Synchronous Generator by Element-free Galerkin
Method


Candidate : Wang Hongyou
Major : Electric Machine and Apparatus
Supervisor: Prof. Shao Keran


Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
January, 2012
独创性声明

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研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人
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日期: 年月日


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不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
在电机电磁场数值计算领域,有限元法因其通用性和准确性而处于主导地位。
但是,有限元法也有自身的缺陷,繁琐的网格剖分和加密成为有限元法深入应用的
瓶颈。因此,新算法的引入和研究已经受到重视并不断发展,无单元伽辽金法就是
其中发展较为迅速的一种。
无单元伽辽金法在电磁场计算中已经取得了初步成效,但是在电机等具有复杂
结构的多介质电磁场域中的应用到目前为止还很少见到。主要原因在于无单元伽辽
金法须要额外处理介质间的交界条件,而且复杂的结构增加了建模和求解的难度。
此外,算法在计算时间和存储上的过高要求也不可忽视。
本文根据电机电磁场域的特点,提出在此类问题中免于处理介质间的交界条
件,能够获得满足工程应用的近似解,并从理论上证明了该论点具有可行性。针对
电机电磁场域建模和求解繁琐的问题,文章建立了便于操作的模型和算法结构优化
方案,提高了建模和问题求解的效率。基于本文所提出的观点,将无单元伽辽金法
应用于凸极和隐极同步电机空载磁场的计算中,获得的结论是可靠的,证明本文提
出的方法是可行的。相比于有限元法,本文采用的方法在算法前处理阶段具有明显
的优势。同时,表明无单元伽辽金法在此领域具有向深入问题应用的潜力。

关键词:无单元伽辽金法;电机;电磁场;数值计算
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
In the domain of ic field (EMF) computation, finite element method
(FEM) has been a dominant tool due to the generality and high accuracy it shows in
application. However, drawbacks such as troublesome meshing and re-meshing are
obstacles of FEM development for in-depth application. The introduction and research of
new method are deve