The invention relates to a quick separation method of induction motor rotor side electromagnetic harmonic connection method based on the spatio-temporal relationship between the induction motor rotor side electromagnetic quantities, calculating the spatial symmetry position of the rotor tooth and guide magnetic density and power density of a waveform, waveform segment length of the rotor slot the number of each of the slip frequency and determine, usually only a few cycles; the tooth flux density and guide current density waveform splicing, to obtain the complete slip frequency under the current density and magnetic flux density waveform. The spliced waveform can be used to calculate the loss of the rotor side after the Fourier analysis is used to separate the components of the harmonics. Splicing method is used to calculate the electromagnetic waves of the rotor side when the induction motor load is running, which greatly saves the computation time and storage space needed for obtaining the rotor side harmonic.
【技术实现步骤摘要】
基于拼接法的感应电机转子侧电磁量谐波的快速分离方法
本专利技术属于交流电机损耗计算及分析
,是一种大大缩短感应电机损耗计算时间的计算方法,特别涉及一种基于拼接法的感应电机转子侧电磁量谐波的快速分离方法。
技术介绍
在超高效电机研制过程中,降低电机内部损耗是提高电机效率的一个重要途径,这就要求在设计阶段预先较精确地计算电机损耗及其具体分布情况。因此,针对感应电机损耗的局部分布情况进行研究是十分必要。传统方法存在着经验系数过多和无法精确计算局部铁耗等弊端,难以满足对电机内部损耗的精细化分析,基于有限元法的损耗计算能够方便解决上述问题,其可计及电机微观结构、饱和以及谐波等影响因素,在研究电机内部损耗分布方面,得到了越来越广泛的应用。然而,有限元法也存在相应的缺点,精密的剖分网格和精细的时间步长大大增加了计算机的计算时间和存储空间,在日常的损耗研究和计算中,大量的时间消耗和存储空间的需求使得工作十分棘手。因此,在保证有效精度前提下,如何大幅缩减有限元法的计算时间和存储空间是电机损耗精细化分析领域里亟待解决的问题。然而大部分文献都只分析了空载条件下的损耗,在空载情况下,转子转速接近同步速,转差频率非常小,在对一个工频周期数据直接进行傅里叶分解求解各次谐波幅值时所造成的误差可忽略不计,所以仅计算一个工频周期的数据便可准确获得空载条件下的转子磁密和电密。而当转子负载运行时,由于转差频率的存在,直接通过傅里叶分解得到的幅值数据将造成很大的误差,而要精确计算转子侧磁密和电密,必须要计算一个转差频率下的完整周期,往往是一个工频周期的30-40倍。这大大的增加了有限元法的 ...
【技术保护点】
一种基于拼接法的感应电机转子侧电磁量谐波的快速分离方法,包括如下步骤:步骤1:根据转子齿和导条空间分布上的对称性,对转子一对极下的齿和导条上的各有限元单元建立对应关系;步骤2:采用时步有限元法求出负载条件下上述各齿部单元磁密和各导条单元电密的一段波形,波形的时长可由每对极下的转子槽数和转差频率计算得到;步骤3:分别将上述各齿部单元的磁密波形段和各导条单元的电密波形段按照电机旋转的方向依次拼接起来,从而得到完整转差周期下的磁密和电密波形;步骤4:采用离散傅里叶变换求得拼接后的磁密和电密波形的各次谐波幅值。
【技术特征摘要】
1.一种基于拼接法的感应电机转子侧电磁量谐波的快速分离方法,包括如下步骤:步骤1:根据转子齿和导条空间分布上的对称性,对转子一对极下的齿和导条上的各有限元单元建立对应关系;步骤2:采用时步有限元法求出负载条件下上述各齿部单元磁密和各导条单元电密的一段波形,波形的时长可由每对极下的转子槽数和转差频率计算得到;步骤3:分别将上述各齿部单元的磁密波形段和各导条单元的电密波形段按照电机旋转的方向依次拼接起来,从而得到完整转差周期下的磁密和电密波形;步骤4:采用离散傅里叶变换求得拼接后的磁密和电密波形的各次谐波幅值。2.根据权利要求1所述的一种基于拼接法的感应电机转子侧电磁量谐波的快速分离方法方法,其特征在于:感应电机转子磁密和电密波形的时空对应关系是,在一对极下,转子不同齿和导条内相同位置上的磁密和电密波形分别是一致的,只是存在一定的相位差,转子磁密波B(θR,t)中的上述空间对应关系由如下方程式表达:其中,Bm是磁密幅值,θB是以转子为参考系的齿上不同位置的机械角度,t是时间,ω1为工频角频率,s是转差率,p是极对数,是磁密的相角,NS为定子槽数,n=1,5,7,11,13,……为磁动势谐波次数,q=0,1,2,……为磁导谐波次数;转子电密波J(θJ,t)中的空间对应关系也由相似的方程式表达:其中,Jm是电密幅...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹阳,李冰,赵海森,许国瑞,马立博,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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