[發明專利]一種開關磁阻電機鐵芯損耗計算模型建立方法有效
| 申請號: | 202010540738.2 | 申請日: | 2020-06-15 |
| 公開(公告)號: | CN111967170B | 公開(公告)日: | 2023-07-04 |
| 發明(設計)人: | 陳昊;劉學堃;劉永強;鞏士磊;張珂;于豐源;閆文舉;王星 | 申請(專利權)人: | 中國礦業大學;榮成市榮佳動力有限公司 |
| 主分類號: | G06F30/23 | 分類號: | G06F30/23;G06F111/10 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 221116 江蘇省徐州*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 開關 磁阻 電機 損耗 計算 模型 建立 方法 | ||
1.一種開關磁阻電機鐵芯損耗計算模型建立方法,首先對磁滯損耗系數kh、渦流損耗系數ke、Steinmetz因子α和雜散損耗系數kex在不同頻率f和不同磁通密度B下鐵損耗的實驗數據進行回歸分析,得到這四個系數關于不同磁通密度B的數學關系,
變系數的Bertotti模型表達式為:
式中,Ph為磁滯損耗,Pe為渦流損耗,Pex為雜散損耗;
當硅鋼片中磁通密度變化頻率較低時,集膚效應作用不太明顯,一旦頻率升高,集膚效應會導致硅鋼片的渦流分布不均勻,對渦流損耗的計算會產生影響,因此渦流損耗系數需要和集膚效應系數kskin(f)相乘以減小誤差,渦流損耗表達式為:
Pe=kskin(f)ke(B)B2f2?(2)
集膚效應系數表達式為:
式中,μ是硅鋼片的平均磁導率;d是硅鋼片的疊片厚度;
然后又考慮到多項式擬合方式在磁通密度比較小的區域誤差較大的缺點,對鐵損耗計算公式進行變形,并用傅里葉擬合方式對各個系數進行改進,公式如下:
其中,
a=kh(B)Bα(B)?(5)
最后對有限元法得到的開關磁阻發電機各個部分的磁通波形進行傅里葉分解,同時考慮到開關磁阻發電機在運轉過程中不僅存在旋轉磁化,還存在交變磁化,將磁通密度波形通過坐標變換轉換為徑向和切向兩種,以提高模型的準確性;非正弦的磁通密度波形可以通過傅里葉分解將非正弦的磁通密度波形分解為基波和諧波;因此開關磁阻發電機鐵損耗計算模型如下:
Piron=Ph+Pe+Pex?(7)
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