[發明專利]一種直線雙饋電機同心籠次級磁密分析方法及系統

在審

• 申請號: 202210697408.3
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114977964A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 徐偉;張婭平;葛健;包振;李偉業;何明杰;羅英露
• 申請（專利權）人: 華中科技大學;襄陽中車電機技術有限公司
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14;H02P25/062
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;廖盈春

1.一種直線雙饋電機同心籠次級磁密分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據直線雙饋電機氣隙中同心籠次級分布周期性特征，構建分析時刻同心籠次級繞組函數；

將同心籠次級進出直線雙饋電機氣隙時自感及互感系數變化過程線性化，根據同心籠次級繞組及同心籠周期性分布特征，計算同心籠次級電感矩陣；

根據直線雙饋電機初級繞組函數計算氣隙磁密初級分量，結合同心籠次級運動速度以及籠環位置分布，計算籠環感應電勢；

設入端同心籠環初始電流為0，將電機運行時間離散化，基于同心籠次級感應電勢以及同心籠次級電感矩陣，采用遞推方法計算次級電流矩陣；

基于同心籠次級繞組函數及次級電流矩陣，求解次級磁動勢及其對應的氣隙磁密分量。

2.根據權利要求1所述的直線雙饋電機同心籠次級磁密分析方法，其特征在于，所述同心籠次級繞組函數為：

其中，y_n為籠環跨距，v為諧波極對數，L為直線雙饋電機氣隙縱向長度；v_max為待分析的最大諧波極對數；k_Λ為短初級直線電機靜態端部磁導修正系數；m為同心籠巢數量；v_r為同心籠次級運動速度；x_c0為入端籠環中線的初始位置；τ_r為同心籠巢跨距；t_r為表征同心籠在t時刻的位置。

3.根據權利要求2所述的直線雙饋電機同心籠次級磁密分析方法，其特征在于，同心籠次級進出直線雙饋電機氣隙對應自感參數包括：完全位于直線雙饋電機氣隙中的同心籠環自感系數，完全位于直線雙饋電機氣隙外的同心籠環自感系數和同心籠環進出直線雙饋電機氣隙時自感系數變化率；

其中，完全位于直線雙饋電機氣隙中的同心籠環自感系數為：

其中，k_Λ為短初級直線電機靜態端部磁導修正系數；δ_e為卡特系數修正后的等效電磁氣隙長度；μ₀為真空磁導率；D為直線雙饋電機橫向長度；

其中，完全位于直線雙饋電機氣隙外的同心籠環自感系數為：

其中，c_n為籠環橫向長度，r為籠環導條寬度，a_n為籠環橫向端部長度，L_ew1為忽略初級鐵芯磁導時籠環的端部漏感，L_ew2為初級鐵芯磁導視為空氣磁導時籠環的端部漏感；

同心籠環進出直線雙饋電機氣隙時自感系數變化率為：

4.根據權利要求3所述的直線雙饋電機同心籠次級磁密分析方法，其特征在于，同心籠次級進出直線雙饋電機氣隙對應互感系數包括：完全位于直線雙饋電機氣隙中的兩個同心籠環互感系數、同心籠環進出直線雙饋電機氣隙時自感系數變化率、直線雙饋電機氣隙入端和出端處的同心籠環互感系數最大值以及直線雙饋電機氣隙入端和出端處的同心籠環互感系數變化率；

完全位于直線雙饋電機氣隙中的兩個同心籠環互感系數為：

其中，qp和nk分別表示感應環的巢號環號與激勵環的巢號環號；y_k與y_p分別為編號為k和p的籠環跨距，

籠環完全處于直線雙饋電機氣隙外的同心籠環互感系數為0；

同心籠環進出直線雙饋電機氣隙時自感系數變化率為：

其中，M_qpnk為完全處于直線雙饋電機氣隙中的兩個同心籠環互感系數；w_r為同心籠巢間距；

直線雙饋電機氣隙入端和出端處的同心籠環互感系數最大值為：

其中，y_p為編號為p的籠環跨距；

直線雙饋電機氣隙入端和出端處的同心籠環互感系數變化率為：

其中，M_oim表示直線雙饋電機氣隙入端和出端處的同心籠互感系數最大值；τ_r為同心籠巢跨距；v_r為同心籠次級運動速度。