【技术实现步骤摘要】
考虑磁密轴向分布的电机空载损耗与电磁转矩计算方法
本专利技术涉及电机空载损耗与电磁转矩计算方法，特别是一种考虑磁密轴向分布的混合定子铁芯永磁同步电机空载损耗与电磁转矩计算方法。
技术介绍
电机报废产生大量废旧硅钢铁芯，传统的硅钢铁芯电机的损耗约为1.14W/kg，而铁基非晶合金铁芯电机的损耗仅为0.25W/kg，约为硅钢材质的22％。为提升电机能效和资源再利用，在公开号为CN105119396A的专利中，提出了一种“采用混合叠压定子铁芯的动力电机再制造方法”，使报废电机的硅钢片在电机再制造中得到再利用，以避免环境污染，同时也使资源得到充分利用；该混合叠压定子铁芯是由经拆卸的废旧电机的硅钢叠片铁芯与铁基非晶合金铁芯在轴向相互间隔叠压而成，在这一结构形式中，电机内部磁密沿轴向将因定子材质的变化而呈现不均匀的现象，使电机磁密在轴向不再是固定的常数，进而影响到与磁密值有关的电机性能参数的计算精度，尤其是关于电机定子损耗和电磁转矩性能的计算。在已有技术中，电机的基本铁耗P为：Ph和Pe分别为电机的磁滞损耗和涡流损耗；Kh和Ke分别为磁滞损耗系数和涡流损耗系数；f为交变电流频...
【技术保护点】
1.一种考虑磁密轴向分布的电机空载损耗与电磁转矩计算方法，所述计算方法是针对具有混合定子铁芯的电机，所述混合定子铁芯是由两种不同材质的铁芯段在轴向相互间隔叠压而成，将两种不同材质分别记为材质S和材质A，一一对应的铁芯段分别记为铁芯段S和铁芯段A，以单一材质S制成的铁芯记为铁芯S，以单一材质A制成的铁芯记为铁芯A；其特征是，针对所述具有混合定子铁芯的电机，按如下步骤计算获得电机定子空载损耗：步骤1：电机的基本铁耗P由式(1)表征：
【技术特征摘要】
1.一种考虑磁密轴向分布的电机空载损耗与电磁转矩计算方法，所述计算方法是针对具有混合定子铁芯的电机，所述混合定子铁芯是由两种不同材质的铁芯段在轴向相互间隔叠压而成，将两种不同材质分别记为材质S和材质A，一一对应的铁芯段分别记为铁芯段S和铁芯段A，以单一材质S制成的铁芯记为铁芯S，以单一材质A制成的铁芯记为铁芯A；其特征是，针对所述具有混合定子铁芯的电机，按如下步骤计算获得电机定子空载损耗：步骤1：电机的基本铁耗P由式(1)表征：其中：Ph和Pe分别为电机的磁滞损耗和涡流损耗；Kh和Ke分别为磁滞损耗系数和涡流损耗系数；f为交变电流频率；Bm为磁密幅值；α为常系数；步骤2：针对电机中同时存在交变与旋转磁化，将基本铁耗P表达为式(2)：其中：Bxm为径向磁密幅值；Bym为切向磁密幅值；步骤3：针对具有混合定子铁芯的电机，将由式(2)所表征的基本铁耗P按轴向位置l进行修正，获得由式(3)所表征的定子各测点损耗密度函数：Pi(l)＝Khf(Bxmi(l)α+Bymi(l)α)+Kef2(Bxmi(l)2+Bymi(l)2)(3)其中：Pi(l)为测点i位置处沿轴向的损耗密度函数；Bxmi(l)为测点i位置处沿轴向的径向磁密幅值分布函数；Bymi(l)为测点i位置处沿轴向的切向磁密幅值分布函数；以i表征测点，i＝a,b,c,d，是指所述测点i分别是定子中的齿顶测点a、齿中测点b、齿根测点c和齿轭测点d共四个测点；步骤4：将Bxmi(l)表达为式(4)：其中：BA0xi是指铁芯A在测点i位置处的径向磁密幅值；BS0xi是指铁芯S在测点i位置处的径向磁密幅值；FBxi(l)为在测点i位置处混合定子铁芯与对应的铁芯A或铁芯S之间的径向磁密幅值差值函数；通过仿真获得Bxmi(l)，BA0xi和BS0xi，利用式(4)获得径向磁密幅值差值函数FBxi(l)；按照同样的方式获得切向磁密幅值差值函数FByi(l)；步骤5：根据式(3)和式(4)计算获得定子各测点磁密损耗密度函数Pi(l)；最终由式(5)计算获得混合电机定子的空载损耗P0：Sj为定子不同测量区域的面积；以j表征测量区域，j＝Ra,Rb,Rc,Rd，是指所述测量区域j分别是以齿顶测点a为中心的测量区域Ra、以齿中测点b为中心的测量区域Rb、以齿根测点c为中心的测量区域Rc和以齿轭测点d为中心的测量区域Rd共四个测量区域；针对所述具有混合定子铁芯的电机，按如下步骤计算获得电机电磁转矩：步骤a：电机的切向电磁力密度ft由式(6)表征：其中：μ0为空气磁导率；Bn为...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋守许，夏燕，胡孟成，杜毅，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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