[發(fā)明專(zhuān)利]一種長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型建立方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110368897.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112989707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞?dòng)臣t;姜付杰;朱云;肖建軍;肖石
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司;北京交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/27
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/27;G06F30/23;G06F111/08;G06F111/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙曉榮

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型建立方法及裝置，長(zhǎng)定子直線電機(jī)包括長(zhǎng)定子，長(zhǎng)定子纏繞有三相電纜；該方法包括：獲得多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)；根據(jù)三相電纜的三相電流、長(zhǎng)定子的鐵芯的等效電流和多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置，建立含有未知量的電磁模型；未知量包括等效電流的相位和幅值；根據(jù)多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)和電磁模型，獲得未知量，建立完整的電磁模型。本申請(qǐng)根據(jù)三相電流、長(zhǎng)定子的鐵芯的等效電流和預(yù)設(shè)點(diǎn)的位置建立含有未知量的電磁模型，并通過(guò)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度求解出未知量，從而可以獲得完整的電磁模型。如此，本申請(qǐng)所提供的方案提高了電磁模型建立的效率，減少了建立電磁模型所需的計(jì)算量和計(jì)算時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電磁領(lǐng)域，尤其涉及一種長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型建立方法及裝置。

背景技術(shù)

長(zhǎng)定子直線電機(jī)通常應(yīng)用于磁懸浮列車(chē)，給磁懸浮列車(chē)提供懸浮力和牽引力。懸浮電磁鐵沿列車(chē)全長(zhǎng)分布，與軌道下方安裝的鐵磁反應(yīng)軌(即長(zhǎng)定子直線電機(jī)的定子鐵芯)作用，產(chǎn)生吸引力，使列車(chē)懸浮。同時(shí)，當(dāng)纏繞在長(zhǎng)定子直線電機(jī)的定子上的三相電纜通過(guò)三相交變電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿線路運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)與車(chē)上懸浮電磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，從而產(chǎn)生列車(chē)驅(qū)動(dòng)力。

目前，對(duì)長(zhǎng)定子直線電機(jī)的電磁分析可以通過(guò)基于電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算方法的仿真軟件實(shí)現(xiàn)建模。但通過(guò)仿真模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算建模的效率較低，當(dāng)仿真模型涉及多個(gè)電磁輻射源或仿真空間較大時(shí)，電磁場(chǎng)數(shù)值計(jì)算會(huì)帶來(lái)較大的計(jì)算量及計(jì)算時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型建立方法及裝置，用于提升長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型的建立效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種長(zhǎng)定子直線電機(jī)電磁模型建立方法，所述長(zhǎng)定子直線電機(jī)包括長(zhǎng)定子，所述長(zhǎng)定子纏繞有三相電纜，所述方法包括：

獲得多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)；所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)位于所述長(zhǎng)定子周?chē)煌目臻g位置；

根據(jù)所述三相電纜的三相電流、所述長(zhǎng)定子的鐵芯的等效電流和所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置，建立含有未知量的電磁模型；所述未知量包括所述等效電流的相位和幅值；

根據(jù)所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)和所述電磁模型，獲得所述未知量，建立完整的電磁模型。

可選地，根據(jù)所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)和所述電磁模型，獲得所述未知量，包括：

根據(jù)所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)和所述電磁模型，通過(guò)遺傳算法獲得所述未知量。

可選地，所述方法還包括通過(guò)以下方式獲得所述等效電流：

將所述長(zhǎng)定子的鐵芯的表面分為M個(gè)網(wǎng)格；所述M為正整數(shù)；

將所述M個(gè)網(wǎng)格中每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的電流等效為一個(gè)網(wǎng)格電流；

根據(jù)所述M個(gè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的M個(gè)所述網(wǎng)格電流，獲得所述等效電流。

可選地，所述根據(jù)所述三相電纜的三相電流、所述長(zhǎng)定子的鐵芯的等效電流和所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置，建立含有未知量的電磁模型，包括：

將所述等效電流和所述三相電流，等效為無(wú)數(shù)個(gè)電流元；

根據(jù)所述無(wú)數(shù)個(gè)電流元的電磁感應(yīng)磁場(chǎng)和所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置，通過(guò)積分得到含有未知量的電磁模型。

可選地，所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)中每個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)距離所述長(zhǎng)定子的側(cè)面預(yù)設(shè)距離。

可選地，所述方法還包括：

將所述三相電纜中每一個(gè)電纜所在的曲線，等效為折線；

所述根據(jù)所述三相電纜的三相電流、所述長(zhǎng)定子的鐵芯的等效電流和所述多個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的空間位置，建立含有未知量的電磁模型，包括：