[發明專利]一種永磁同步電機定子電磁力分析方法

有效

• 申請號: 202110862277.5
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113505495B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 蔡輝;牛文博;馬寧;湯樂超
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明屬于電磁仿真技術領域，公開了一種永磁同步電機定子電磁力分析方法，包括：根據電機的定子的總齒槽數Z和極數2p，確定需要計算電磁力的齒數Z₁,其中，Z₁＝Z/(2p)；電機在一設定轉速下，將定子的齒面設定為一直線，將各個齒面上所有節點的X向力和Y向力分別進行復數求和，得到Z₁個齒面的X向力和Y向力；取Z₁個齒面的X向力和Y向力的實部值，對Z₁個齒面的電磁力進行徑向力求和，得到Z₁個齒面的徑向力合力F；對Z₁個齒面的徑向力合力F進行傅里葉變換，得到設定轉速下各個頻率的電磁力。根據本發明所提供的方法，可以分析一個電磁力波范圍內的定子齒面徑向力合力，通過合力的階次大小，衡量評價電機的噪聲水平。

技術領域

本發明涉及電磁仿真技術領域，尤其涉及一種永磁同步電機定子電磁力分析方法。

背景技術

在用電磁分析軟件進行電磁仿真時，電磁分析軟件可以計算電機定子電磁力，但不能直接計算出電機的電磁噪聲。現有電磁力計算軟件輸出的電磁力為一個定子截面上的時域力，而對電機噪聲來說，需要評估各個頻率下的噪聲幅值，就需要用到頻域電磁力，且永磁同步電機關注的為電機主階次噪聲，因而需要將時域電磁力求解到頻域電磁力，但是現有技術中沒有相應的方法進行計算。

發明內容

本發明的目的在于提供一種永磁同步電機定子電磁力分析方法，能夠計算一個電磁力波范圍內的定子齒面徑向力合力，從而對電機噪聲進行衡量評價。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種永磁同步電機定子電磁力分析方法，包括：

根據電機的定子的總齒槽數Z和極數2p，確定需要計算電磁力的齒數Z₁,其中，Z₁＝Z/(2p)；

電機在一設定轉速下，將定子的齒面設定為一直線，將各個齒面上所有節點的X向力和Y向力分別進行復數求和，得到Z₁個齒面的X向力和Y向力；

取Z₁個齒面的X向力和Y向力的實部值，對Z₁個齒面的電磁力進行徑向力求和，得到Z₁個齒面的徑向力合力F；

對Z₁個齒面的徑向力合力F進行傅里葉變換，得到設定轉速下各個頻率的電磁力。

作為優選，若計算電磁力時設置有靜偏心，則選擇小氣隙方向的Z₁個齒面。

作為優選，若計算電磁力時設置有靜偏心，則選擇距離偏心方向軸線最近的Z₁個齒面。

作為優選，設置靜偏心時，偏心量為最大設計偏差的二分之一。

作為優選，一個齒面的徑向力為F_ysinθ-F_xcosθ，其中F_x為該齒面的X向力，F_y為該齒面的Y向力。

作為優選，Z₁個齒面的徑向力合力其中，i為第i個齒面。

作為優選，若電機有斜極，則對每段斜極對應的Z₁個齒面的徑向力合力F進行求和，得到多段斜極對應的多組Z₁個齒面的徑向力總合力F_合力，然后對總合力F_合力進行傅里葉變換，得到設定轉速下各個頻率的電磁力。

本發明的有益效果：