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专利号: 2016108042779
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种开关磁阻电机铁耗快速计算方法,其特征在于,该方法是首先通过在有限元软件中建立电机的静态电磁场模型,获得电机各部分随转子位置及电流大小变化的切向和径向静态磁密数据;然后根据磁路分析法得到了电机各部分动态磁密与静态磁密数据的关系,将静态磁密数据以二维查找表的形式放入电机的Matlab/Simulink非线性模型后快速获得电机随时间变化的动态磁密波形,最后根据电机铁耗的三项式变系数计算模型,在Matlab/Simulink中搭建了电机铁耗计算的三项式变系数模型,实现开关磁阻电机铁耗的快速计算;具体方法如下:首先根据电机的几何结构及尺寸建立电机的有限元模型,并根据电机的电磁场分布对电机的铁心划分N个区域,并选取了N个特征点对电机的磁密分布及变化趋势进行分析,划分的区域分别为任意两相定子极之间的轭部、转子极沿径向分为三个区域、定子极沿径向分为三个部分、任一两转子极之间的轭部,并在每一区域选取一个特征点,对电机的磁密分布及变化趋势进行分析;

在SRM的静态模型中,以转子槽中心轴线与A相定子极中心轴线对齐位置为初始位置;

对模型进行求解后得到N个典型点随转子位置及电流变化的径向分量静态磁密和切向静态磁密数据,为了得到SRM动态磁密变化数据,利用磁路分析法对SRM的磁场进行分析;取定、转子极磁密正方向为由内径指向外径,定、转子轭磁密正方向为顺时针方向,得到电机每部分切向分量动态磁密与电机各个特征点切向分量静态磁密数据的关系式、电机每部分径向分量动态磁密与电机各个特征点径向分量静态磁密的关系式;

根据上述所述的电机各个特征点切向和径向动态磁密与静态磁密的关系式在MATLAB/Simulink中搭建考虑电机每一部分磁密波形变化的开关磁阻电机非线性模型,其中N个特征点的静态磁密数据存放在二维查找表模块中,电机的电流和位置作为查找表模块的输入,每个特征点的在对应电流和位置的磁密作为查找表模块的输出,得到每个特征点切向分量磁密和径向分量磁密随时间变化的曲线;

在得到SRM铁心各部分动态磁密波形后,利用比较经典的铁耗计算方法是根据Bertotii铁耗分离模型的三项式铁耗变系数模型,在MATLAB/Simulink中搭建开关磁阻电机铁耗计算模块,结合电机每一部分的质量,计算得到电机每一部分的磁滞损耗、涡流损耗和附加损耗;最后累加求和得到电机的总损耗。