一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法技术

技术编号:45544218 阅读:23 留言:0更新日期:2025-06-17 18:18
本发明专利技术提供一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,属于电主轴设计技术领域,方法包括如:分析电主轴高频条件下铁损耗的类别包括涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗,根据种群遗传算法进行分析涡流损耗的最优值与种群遗传记录数据,使用最小区块分解法分析磁滞损耗,根据设计电主轴的运行温度进行分析剩余损耗数据,以设计参数为种群遗传的初始化参数,以总损耗为最优设计个体,最后得到最优个体与种群遗传过程数据。本发明专利技术通过对每个损耗进行单独最优设计分析,然后再将所有的损耗进行最优迭代分析,将迭代后的最优结果数据进行分析,得到迭代过程数据,然后将迭代数据进行反向分析得到电主轴的设计参数,实现小型化、轻量化和高性能化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电主轴设计,尤其涉及一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法


技术介绍

1、随着现代制造业对高效能动力传输装置需求的增长,电主轴作为数控机床等加工设备的核心部件,其性能直接影响到加工精度和生产效率。传统的电主轴在转矩密度方面存在不足,限制了其应用范围和发展潜力。为了克服这些问题,迫切需要开发一种新的设计方法来提升电主轴的转矩密度,同时保证其小型化、轻量化和高性能化。

2、现有的电主轴设计均是考虑特定性能进行设计,但是在尺寸和相应的高频铁耗方面没有考虑到,从而使得电主轴无法实现小型化、轻量化和高性能化。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,解决
技术介绍
提到的技术问题。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,所述方法包括如下步骤:

4、步骤1:分析电主轴高频条件下铁损耗的类别包括涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗;</p>

5、步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:步骤1中,涡流损耗中,当磁通量通过磁性材料变化时,会在材料内部产生循环电流,涡流会导致能量以热的形式耗散,频率越高,涡流损耗越高,使用越薄和互相绝缘的金属片堆叠制成铁芯,以增加涡流路径的电阻,减少涡流损耗,磁滞损耗中,磁性材料内部磁畴反复翻转导致的能量损耗,每次磁场方向改变时,磁畴需要重新排列,会消耗能量并转化为热量释放出来,磁滞损耗与材料的磁滞回线面积成正比,频率越高,磁滞损耗也越高,剩余损耗包括磁致伸缩效应...

【技术特征摘要】

1.一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:步骤1中,涡流损耗中,当磁通量通过磁性材料变化时,会在材料内部产生循环电流,涡流会导致能量以热的形式耗散,频率越高,涡流损耗越高,使用越薄和互相绝缘的金属片堆叠制成铁芯,以增加涡流路径的电阻,减少涡流损耗,磁滞损耗中,磁性材料内部磁畴反复翻转导致的能量损耗,每次磁场方向改变时,磁畴需要重新排列,会消耗能量并转化为热量释放出来,磁滞损耗与材料的磁滞回线面积成正比,频率越高,磁滞损耗也越高,剩余损耗包括磁致伸缩效应引起的损耗和共振损耗。

3.根据权利要求1所述的一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:步骤2中,将不同磁通密度不同频点损耗测量值取值范围对种群进行初始化,根据实验测试现有电主轴的涡流损耗数据,然后以涡流损耗数据为遗传个体进行遗传迭代,然后根据实验数据设计涡流损耗的相对最优数据,在迭代的过程以迭代个体与相对最优数据比较,当遗传个体的数值比相对最优数据差值最大时,则为最优遗传个体。

4.根据权利要求1所述的一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:步骤3中,设定频率与表面峰值磁通密度下的磁通密度分布,将铁芯沿着厚度划分为若干小块,计算每个块小块的内部磁通密度,计算每个块小块磁滞损耗,总磁滞损耗为所有小块磁滞损耗的叠加。

5.根据权利要求1所述的一种电主轴的高频铁耗建模及铁耗精细化分析方法,其特征在于:步4中,根据设计运行的最高温度和选择的材料数据,,r-l型分数阶...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭平辉武新章潘建臣李潇波童雨斌
申请(专利权)人:浙江超精电机科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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