[發明專利]一種考慮轉子回旋振動的電機磁場獲取方法

有效

• 申請號: 201910119905.3
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109840383B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 李玩幽;董烈祎;陳慶山;孫丹;王東華;率志君;郭宜斌;杜佳鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學;德州恒力哈工程減振研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種考慮轉子回旋振動的電機磁場獲取方法，其特征是：

(1)建立包含推進電機轉子在內的推進電機的轉子動力學模型：依照有限元法將推進電機的轉子-支撐軸承系統簡化成對應的質量單元和剛度阻尼單元，推進電機轉子簡化為剛性質量結構，使用質量單元等效替代，將其劃分不同的區域，將每個單獨的區域使用質量單元等效替代，區域之間通過剛度阻尼單元連接；支撐軸承的軸承力通過下式進行計算：

f_x、f_y為軸承動態力，x、y為軸頸的動位移，k_xy、k_yx和c_xy、c_yx分別指的是交叉剛度系數和交叉阻尼系數，為剛度系數矩陣，為阻尼系數矩陣，為軸頸的動位移對應的速度項；

(2)建立推進電機磁場計算模型：根據推進電機結構形式，將推進電機分為軸向尺寸不變與軸向尺寸變化兩種，對于軸向尺寸變化的推進電機，依照推進電機的幾何尺寸建立三維電機模型，并劃分有限元網格，對于軸向尺寸不變的推進電機使用電機軸向的一個截面，建立二維電機模型，劃分有限元網格；

(3)使用后退歐拉法計算電機轉子在初始位置下的電機磁場分布，提取電機轉子表面的磁場密度，使用Maxwell應力張量法，計算推進電機轉子表面受力情況；

(4)將電機轉子受力施加在電機轉子的轉子動力學模型中的對應位置，計算電機轉子轉動一轉時，每個時刻所對應的空間位置與轉速；

(5)根據計算得出的每個時刻下電機轉子的空間位置與轉速，使用一個電機轉子正在相同空間位置、相同轉速的電機偏心瞬態計算結果等效為此時刻的電機瞬態磁場計算結果；

(6)使用相同的方法計算電機轉子轉動一周的電機磁場變化情況；

(7)根據等效的電機瞬態磁場計算結果中的磁場分布，通過Maxwell應力張量法提取電機轉子受力情況；

(8)重復步驟(4)-(7)的操作，直到計算得出電機轉子軸心軌跡與上一次計算結果的偏差在預定范圍內。