[發(fā)明專利]一種基于數(shù)值仿真獲取電機(jī)高頻阻抗參數(shù)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211512120.0
• 申請(qǐng)日: 2022-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115795863A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于大偉;施振川;宋秀毅;寧雪梅;曾錚;解偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所;泉州裝備制造研究所;貴陽(yáng)航空電機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F17/10;G06F119/02
• 代理公司: 泉州市文華專利代理有限公司 35205
• 代理人: 陳雪瑩

1.一種基于數(shù)值仿真獲取電機(jī)高頻阻抗參數(shù)的方法，其特征在于：將電機(jī)整體原型按照電路的疊加和磁場(chǎng)的輻射特性分解為三段模擬空間；然后對(duì)各段模擬空間分別模擬計(jì)算出高頻阻抗的電阻、電感、電容參數(shù)；再采用多導(dǎo)體分解計(jì)算模型分別獲得各段模擬空間的單導(dǎo)體高頻阻抗的電阻、電感、電容參數(shù)；最后根據(jù)高頻阻抗外部繞組連接模型分別重整計(jì)算各段模擬空間的多匝繞組高頻阻抗的電阻、電感、電容參數(shù)；其中，各段模擬空間內(nèi)的同相導(dǎo)線電阻值分解重整采用串聯(lián)模型，電感值分解重整采用串聯(lián)模型，電容值分解重整采用并聯(lián)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)值仿真獲取電機(jī)高頻阻抗參數(shù)的方法，其特征在于，通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

S1：分段模擬

將電機(jī)整體原型按照電路的疊加和磁場(chǎng)的輻射特性分解為三段模擬空間，分別為對(duì)應(yīng)于電機(jī)前端繞組的前端繞組發(fā)射空間、對(duì)應(yīng)于電機(jī)后端繞組的后端繞組發(fā)射空間、對(duì)應(yīng)于電機(jī)主體繞組的主體繞組發(fā)射空間；對(duì)主體繞組發(fā)射空間采用降階的二維等效仿真模型進(jìn)行仿真模擬，對(duì)前端繞組發(fā)射空間和后端繞組發(fā)射空間分別采用簡(jiǎn)化為單一導(dǎo)體后的三維空間高頻電磁場(chǎng)仿真模型進(jìn)行仿真模擬；

S2：分解計(jì)算

對(duì)各段模擬空間的仿真結(jié)果進(jìn)行分解，通過(guò)如下公式(1)、公式(2)和公式(3)分別分解出各段模擬空間中各相的單導(dǎo)體電阻R_t、單導(dǎo)體電感L_t和單導(dǎo)體電容C_t；

C_t＝N_tC_w 式(3)

其中，R_w代表同一段模擬空間內(nèi)的多導(dǎo)體串聯(lián)電阻，L_w代表同一段模擬空間內(nèi)的多導(dǎo)體串聯(lián)電感，C_w代表同一段模擬空間內(nèi)的多導(dǎo)體串聯(lián)電容，N_t為多導(dǎo)體匝數(shù)；其中，主體繞組發(fā)射空間的仿真模型已按單導(dǎo)體處理后仿真得到的結(jié)果，其匝數(shù)N_t視為1；

S3：重整計(jì)算

對(duì)各段模擬空間中各相的單導(dǎo)體電阻R_t、單導(dǎo)體電感L_t和單導(dǎo)體電容C_t分別按如下公式(4)、公式(5)和公式(6)進(jìn)行重整計(jì)算，此時(shí)需要應(yīng)用電機(jī)繞組真實(shí)的匝數(shù)N_t進(jìn)行計(jì)算，分別得到電機(jī)整體原型的高頻電阻R_s、電機(jī)整體原型的高頻電感L_s和電機(jī)整體原型的高頻電容C_p；

R_s＝N_tF_s(R_t) 式(4)

其中，F(xiàn)_s(R_t)代表高頻電阻的連接計(jì)算函數(shù)，F(xiàn)_s(L_t)代表高頻電感的連接計(jì)算函數(shù)，F(xiàn)_P(C_t)代表高頻電容的連接計(jì)算函數(shù)，F(xiàn)_s(R_t)、F_s(L_t)和F_P(C_t)根據(jù)高頻阻抗的外部接線和內(nèi)部接線采用相對(duì)應(yīng)的計(jì)算式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)值仿真獲取電機(jī)高頻阻抗參數(shù)的方法，其特征在于：電機(jī)整體原型的內(nèi)部接線采用三相星形繞組，差模高頻阻抗的外部接線為VW兩相并聯(lián)，U相通過(guò)中性點(diǎn)與VW串聯(lián)，此時(shí)F_s(R_t)、F_s(L_t)和F_P(C_t)的計(jì)算式分別如公式(7)、公式(8)和公式(9)；

其中，Σ代表對(duì)各段模擬空間的相應(yīng)參數(shù)的求和，即，Σ的求和內(nèi)容是各段模擬空間的相應(yīng)參數(shù)，Σ的求和結(jié)果是各段模擬空間的相應(yīng)參數(shù)的總和；Rt·U代表在U相計(jì)算得到的Rt，Rt·V代表在V相計(jì)算得到的Rt，Rt·W代表在W相計(jì)算得到的Rt；Lt·U代表在U相計(jì)算得到的Lt，Lt·V代表在V相計(jì)算得到的Lt，Lt·W代表在W相計(jì)算得到的Lt；Ct·U代表在U相計(jì)算得到的Ct，Ct·V代表在V相計(jì)算得到的Ct，Ct·W代表在W相計(jì)算得到的Ct。