[發(fā)明專利]一種分?jǐn)?shù)槽四層繞組永磁電機(jī)永磁體渦流損耗計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010815556.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112100814B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳湞斐;邢寧;馬宏忠;劉寶穩(wěn);朱碩;李家玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/11
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

1.一種分?jǐn)?shù)槽四層繞組永磁電機(jī)永磁體渦流損耗計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)、將電機(jī)區(qū)域分為永磁體區(qū)域、氣隙區(qū)域、定子槽口區(qū)域、槽身上層繞組區(qū)域及槽身下層繞組區(qū)域五個(gè)部分；其中，所述槽身上層繞組區(qū)域包含位于槽口側(cè)的兩層繞組，所述槽身下層繞組區(qū)域包含位于定子軛部側(cè)的兩層繞組；

步驟(2)、確定槽身上層繞組區(qū)域和槽身下層繞組區(qū)域包含的兩層繞組的電流密度函數(shù)；

步驟(3)、將槽身上層繞組區(qū)域和下層繞組區(qū)域的電流密度函數(shù)分別展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式；

步驟(4)、在極坐標(biāo)系下，建立五個(gè)區(qū)域內(nèi)的矢量磁位方程；

步驟(5)、施加永磁體磁極區(qū)域與氣隙區(qū)域、氣隙區(qū)域與定子槽口區(qū)域、定子槽口區(qū)域與槽身上層繞組區(qū)域、槽身上層繞組區(qū)域與槽身下層繞組區(qū)域交界面的邊界條件；

步驟(6)、根據(jù)所施加的邊界條件確定五個(gè)區(qū)域的矢量磁位方程，獲得永磁電機(jī)電樞反應(yīng)磁場(chǎng)分布表達(dá)式；

步驟(7)、由永磁體區(qū)域的矢量磁位方程建立永磁體渦流損耗的解析模型，計(jì)算獲得永磁電機(jī)總的渦流損耗和電樞反應(yīng)場(chǎng)諧波造成的渦流損耗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分?jǐn)?shù)槽四層繞組永磁電機(jī)永磁體渦流損耗計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟(2)確定槽身上層繞組區(qū)域和下層繞組區(qū)域包含的兩層繞組的電流密度函數(shù)的表達(dá)式分別為：

式中，J_i1、J_i2和J_i3、J_i4分別為槽身上層繞組區(qū)域、槽身下層繞組區(qū)域包含的兩層繞組的電流密度；I_i1、I_i2和I_i3、I_i4分別為槽身上層繞組區(qū)域、槽身下層繞組區(qū)域包含的兩層繞組的電流，其大小由電樞繞組額定電流I_N和繞組相序決定；α_bs為槽身寬對(duì)應(yīng)的圓心角，采用弧度制；R_t、R_sb分別為槽身內(nèi)半徑和外半徑；R_sm為槽身上層繞組和槽身下層繞組交界面的半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述分?jǐn)?shù)槽四層繞組永磁電機(jī)永磁體渦流損耗計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟(3)將槽身上層繞組區(qū)域和下層繞組區(qū)域的電流密度函數(shù)分別展開(kāi)為傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)式：

其中，

其中E_n為中間變量，具體為：

式中，J_it、J_ib分別表示槽身上層繞組區(qū)域、槽身下層繞組區(qū)域的電流密度函數(shù)；J_it0、J_itn和J_ib0、J_ibn分別為J_it和J_ib傅里葉級(jí)數(shù)中的系數(shù)；n為相應(yīng)諧波次數(shù)，N分別為n計(jì)算過(guò)程中取到的最大諧波次數(shù)；α表示槽身內(nèi)某一點(diǎn)的機(jī)械位置角；α_i為第i個(gè)槽身中心位置，采用弧度制；α_bs為槽身寬對(duì)應(yīng)的圓心角，采用弧度制。