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原文传递永磁电机气隙导热系数的计算方法

专利名称：	永磁电机气隙导热系数的计算方法
摘要：	本发明提供了一种永磁电机气隙导热系数的计算方法，包括：采集永磁电机各个部件的尺寸和结构参数；根据尺寸和结构参数建立所述永磁电机的二维瞬态电磁场求解物理模型,求解出相关部件的损耗值，并计算出相关部件的热密值；根据永磁电机的各个部件的尺寸建立三维稳态温度场求解模型；根据相关部件的热密值、导热系数以及永磁电机的机壳散热系数，设定气隙导热系数的初始值作为气隙导热系数，通过三维稳态温度场求解模型求解出各个部件的温度；以求解出的温度与各部件的实际测量温度差的绝对值收敛于一定的范围阈值作为约束条件，迭代更新气隙导热系数值。本方法可以准确的计算出气隙导热系数，用于对永磁电机的定转子温度分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	李伟力;程鹏;沈稼丰;周封;张美巍;李金阳;李栋;吴志刚;汤昊岳;张晓晨;曹君慈;高晗璎
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910337525.7
公开号：	CN110031506A
代理机构：	北京市商泰律师事务所
代理人：	孙洪波
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种永磁电机气隙导热系数的计算方法，其特征在于，包括：采集永磁电机各个部件的尺寸和结构参数；根据所述的尺寸和结构参数建立所述永磁电机的二维瞬态电磁场求解模型，求解出相关部件的损耗值，并根据所述损耗值计算出相关部件的热密值；根据所述永磁电机的各个部件的尺寸建立三维稳态温度场求解模型；根据相关部件热密值、各个部件的导热系数以及永磁电机的机壳散热系数，设定气隙导热系数的初始值作为气隙导热系数，通过所述的三维稳态温度场求解模型求解出各个部件的温度；以所述的求解出各个部件的温度与对应各部件的实际测量温度的残差绝对值收敛一定的范围阈值作为约束条件，迭代更新所述气隙导热系数值，并将符合所述约束条件的气隙导热系数值作为最终的气隙导热系数。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采集永磁电机各个部件的尺寸和结构参数，包括：采集定子铁心、定子绕组、气隙、转子铁心、永磁体、转轴和机壳的尺寸和结构参数。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据所述的尺寸和结构参数建立所述永磁电机的二维瞬态电磁场求解模型，求解出相关部件的损耗值，包括：根据所述的尺寸和结构参数通过Ansoft软件建立所述永磁电机的二维瞬态电磁场求解物理模型,通过对所述的二维瞬态电磁场求解得出相关部件的损耗值。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据所述损耗值计算出相关部件的热密值，包括：根据相关部件的损耗值与对应部件的体积比得到对应相关部件的热密值。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的各个部件的导热系数根据各部件的材料确定。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的永磁电机的机壳散热系数根据下式(1)计算：式中：α为散热系数；v为吹拂散热面的空气流速；θ为机壳外表面温度。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的以所述的求解出的温度与各部件的实际测量温度的残差绝对值收敛于一定的范围阈值作为约束条件，包括以下述公式(2)作为各个部件的约束条件，迭代更新所述气隙导热系数值，直至所有部件均满足该约束条件，则将对应的气隙导热系数值最为最终的气隙导热系数：其中，T1为某一部件的测试温度值，T2i为与T1对应部件的第i次迭代计算温度值，ε为满足允许要求的残差。 8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的设定气隙导热系数的初始值作为气隙导热系数,包括：设定所述的气隙导热系数值为0-1。 9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述的求解出相关部件的损耗值，包括：求解出定子铁心损耗值、定子绕组铜耗值和转子永磁体涡流损耗值。 10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的ε∈(0，10％)。
所属类别：	发明专利