适用于双三相电机健康和故障工况的温升计算方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于双三相电机健康和故障工况的温升计算方法，所述方法通过若干个工况的温升计算，确定了电机定子铁心损耗、永磁体涡流损耗以及每相电流和电机各部位温升之间的关系，从而建立了由电机损耗到电机温升的模型。该模型即为同时适用于双三相永磁同步电机健康状态和单相断路状态的温升计算模型。相比于现有的温升计算模型，该模型从温升计算的热源和温升入手，建立热源和各部位温升之间的低阶传递函数，具有较高的计算效率，无需重复建模，能够适用于电机的健康工况和单相断路故障工况。本发明专利技术的温升计算方法在保证精度的基础上，使用低阶传递函数矩阵代替了复杂的温度场有限元过程，因此具有较快的计算速度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
适用于双三相电机健康和故障工况的温升计算方法


[0001]本专利技术属于电机领域，涉及一种双三相永磁同步电机的温升计算，具体涉及一种适用于双三相永磁同步电机健康状态和单相断路故障状态的温升计算方法。

技术介绍

[0002]永磁同步电机因其体积小、功率密度高、结构简单、运行平稳等优点而在生产生活领域得到了广泛的应用。其中，双三相永磁同步电机因为具有低压大功率、低转矩波动、具有容错性能等优点而备受关注。双三相电机健康运行时，其内部电磁场分布呈现对称性，可以采用传统温升计算方法进行温升计算；当其出现一相断路，使用容错控制策略进行运行时，此时只有5相绕组继续运行，电机内部电磁场和热源分布不均，需要重新进行模型建立和温度计算，这导致电机温升计算需要多套模型，计算复杂且耗时。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种适用于双三相电机健康和故障工况的温升计算方法，通过若干个工况的温升计算，确定了电机定子铁心损耗、永磁体涡流损耗以及每相电流和电机各部位温升之间的关系，从而建立了由电机损耗到电机温升的模型。该模型即为同时适用于双三相永本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于双三相电机健康和故障工况的温升计算方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、建立双三相永磁同步电机的温升有限元计算模型，对温升有限元计算模型分别单独施加电机的定子铁心损耗P
core
、永磁体涡流损耗P
eddy
以及1相的绕组铜损P
coil1
，进行三次电机温升计算；步骤二、提取所关注的电机部位的温升曲线T
mag
、T
coils
、T
shell
，以P
core
、P
eddy
、P
coil1
作为输入信号，以T
mag
、T
coils
、T
shell
作为输出信号，构造表征温升与损耗之间关系的传递函数G(s)；步骤三、根据电机定子铁心结构的周期性以及绕组分布的对称性和周期性，1相的绕组铜损P
coil1
对第J相绕组所处的区域的温升的传递函数表示为G(s)1‑
J
：G(s)1‑
J
＝G(s)2‑
(J+1)
＝G(s)3‑
(J+2)
＝G(s)4‑
(J+3)
＝G(s)5‑
(J+4)
＝G(s)6‑
(J+5)
＝G(s)
J
‑1＝G(s)
(J+1)
‑2＝G(s)
(J+2)
‑3＝G(s)
(J+3)
‑4＝G(s)
(J+4)
‑5＝G(s)
(J+5)
‑6；步骤四、当双三相电机正常工作时，6相绕组均工作，对于第2相绕组所处的区域，6相绕组的铜损均会造成相应的温升，且满足叠加原理，即为：根据上述分析，结合电机定子结构的周期性以及绕组分布的对称性和周期性，上式变换为：步骤五、将整个电机按照6相绕组均分成6个区域，则有：根据电机定子结构的周期性以及绕组分布的对称性和周期性，上式变换为：
步骤六、当双三相电机正常运行时，若要计算绕组k所在区域内某点温升，k∈[1,6]，则由铜损造成的温升为：铁心损耗造成的温升为：T
coilK
‑
Pcore
＝G(s)
coilK
‑
Pcore
P
core
；转子永磁体涡流损耗造成的温升为：T
coilK
‑
Peddy
＝G(s)
coilK
‑
Peddy
P
eddy
；上述不同损耗所造成的温升满足叠加原理，最终总的温升为：T
coilK
＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永向，刘成思，邹继斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：