申请/专利权人：青岛大学

申请日：2023-07-11

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN116956666B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2023.11.14#实质审查的生效;2023.10.27#公开

摘要：本发明公开了一种考虑三维磁密分布的轴向不对称电机铁耗计算方法，属于电机铁耗计算领域，所述方法包括：首先对轴向不对称电机的铁心进行分区；然后在各区域内选择关键点进行径、切、轴向三维磁密波形和三维磁密轨迹分析；其次傅里叶分解得到各区域内磁密各次谐波的三维椭圆轨迹长、短轴；之后建立含有三维磁密畸变率的铁耗计算模型；最后通过所提出的模型计算电机铁耗。本发明提出的铁耗计算方法通过引入三维磁密畸变率对包括磁滞损耗系数和涡流损耗系数在内的铁耗系数进行修正，从而充分考虑三维磁密分布对铁耗的影响，实现了轴向不对称电机铁耗的准确计算。

主权项：1.一种考虑三维磁密分布的轴向不对称电机铁耗计算方法，其特征在于，包括：步骤1：电机铁心分区将电机铁心依据磁密分布特征分为若干区域，每个区域又沿轴向均分为2-4个子区域；步骤2：铁心各子区域关键点选取在每个子区域中选取典型代表点进行三维磁密分布分析，选取的原则为：1沿径向和轴向均匀取点；2研究所选取点的磁密随转子位置的变化；3选取磁密变化趋势折中的点作为该子区域关键点；步骤3：关键点三维磁密分布分析通过仿真软件进行三维有限元分析，得到子区域关键点径向磁密、切向磁密和轴向磁密在一个周期内随转子位置变化的曲线图，以及对应的无规则三维磁密轨迹图；步骤4：傅里叶分解得到各子区域内磁密各次谐波规则三维椭圆轨迹通过仿真软件对无规则三维磁密轨迹进行傅里叶分解，得到磁密各次谐波规则三维椭圆轨迹；步骤5：求出Bmaji,Bmini,Bmajm,Bminm,BmajTHD,BminTHD根据各子区域内磁密各次谐波规则三维椭圆轨迹的长、短轴磁密Bmaji,Bmini，进一步计算得到各子区域长、短轴磁密幅值Bmajm,Bminm以及各子区域长、短轴磁密畸变率BmajTHD,BminTHD；步骤6：建立考虑三维磁密分布的子区域铁耗密度计算模型考虑三维磁密分布的子区域铁耗密度PFe计算模型主要包括四部分：长、短轴磁滞损耗和长、短轴涡流损耗，计算公式如下： 其中，K′hmajsum、K′hminsum、K′emajsum和K′eminsum分别为修正后的长、短轴磁滞损耗系数和长、短轴涡流损耗系数；fN为磁密基波频率；Bmaj1和Bmin1为磁密基波规则三维椭圆轨迹的长、短轴磁密；α为根据铁心材料确定的系数；aB、bB、cB为铁心材料铁耗密度Pironloss与磁密变化频率f之间关系曲线中的拟合系数；步骤7：计算电机总铁耗将每个子区域关键点的磁密值及对应的三维磁密畸变率依次带入上述铁耗密度PFe计算模型中求解得到各子区域的铁耗密度值，将铁耗密度值乘以对应子区域的体积，即可得到该子区域的铁耗值，电机总铁耗为各个子区域铁耗的总和；其中，所述步骤5中，各子区域长、短轴磁密幅值Bmajm,Bminm以及各子区域长、短轴磁密畸变率BmajTHD,BminTHD的计算公式如下： 所述步骤6中，系数aB、bB、cB通过下述流程进行拟合求取：首先将仿真软件提供的铁心材料在不同磁密变化频率f下的铁耗密度Pironloss与磁密B之间的关系曲线转化为在不同磁密B下的铁耗密度Pironloss与磁密变化频率f之间的关系曲线，其函数表达式如下：Pironloss＝aBf3+bBf2+cBf不同磁密B下的铁耗密度Pironloss与磁密变化频率f之间的关系曲线均对应一组确定的a、b、c数值，在此基础上，将a、b、c与磁密B的关系进行拟合处理，即可得到系数aB、bB、cB。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 青岛大学 一种考虑三维磁密分布的轴向不对称电机铁耗计算方法

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