CN108111079A - 基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，该方法包括：对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出各部件的损耗；然后，分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定边界条件，得到转子稳态热传导方程；分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将导热系数代入转子稳态热传导方程，以损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场；分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，各部件的温度，根据各部件的温度，计算出各部件的热传导比。本发明为永磁电机的电磁结构设计提供了重要的理论依据。
Description
技术领域
本发明涉及永磁电机技术领域，尤其涉及一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法。
背景技术
永磁电机表面分段护套引起的磁导谐波，不仅会增加电机的损耗，还会增加电机的无功功率，使电机的功功率因数显著降低。大量的磁导谐波还会使电机绕组过热，破坏电机绕组的绝缘性，过高的温度可能会导致永磁体失磁，缩短电机的使用寿命。在此基础上，分析电机内部热量传递方向的很有必要，从而提出热传导比概念，具有较好的工程应用价值。
永磁电机表面分段护套引起的涡流损耗在电机中可能产生刺耳的电磁噪声，同时，也可能引起电机转矩脉动、电磁干扰等问题，电流在永磁电机中转子护套上产生的涡流损耗比较大，很容易造成永磁体高温的现象，而永磁体受高温影响会使其励磁性能下降，还可能造成永磁体不可逆失磁，影响电机的使用寿命，降低整个电机的工作效率。
因此，有必要研究一种量化方法，来反映永磁电机护套引起的热量程度问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，以解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明的实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，包括：
对永磁电机建立矢量控制系统进行矢量控制；
对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出所述永磁电机各部件的损耗；
分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程；
分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场；
根据所述永磁电机稳态温度场，分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，所述永磁电机各部件的温度，根据所述永磁电机各部件的温度，计算出所述永磁电机各部件的热传导比。
优选地，所述的对永磁电机建立矢量控制系统进行矢量控制，包括：
所述永磁电机包括：机壳、定子铁芯、定子绕组、永磁体、转子护套、转子铁芯和转轴；所述机壳位于所述定子铁芯的外表面，所述定子铁芯与所述定子绕组连接，所述定子绕组均匀分布于所述转子铁芯的圆周，所述转子护套包覆于所述永磁体和所述转子铁芯外层，所述永磁体包覆于所述转子铁芯外层，所述转轴位于所述转子铁芯的内层；
所述转子护套采用轴向分段结构，用于阻断电流的轴向流动，减小所述转子护套上的涡流损耗；
对所述永磁电机建立的矢量控制系统，包括：定子电流检测、转子位置检测PG、速度调节器、电流调节器、Park变换与逆变换、空间矢量脉宽调制SVPWM环节；
所述空间矢量脉宽调制SVPWM环节，以一定规律控制6个IGBT功率开关器件的通断，用于通过控制定子电流的幅值和相位来控制电机的转速和转矩，从而对永磁同步电机进行矢量控制。
优选地，所述的对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出所述永磁电机各部件的损耗，包括：
分别建立所述永磁电机带分段护套和不带护套的基于矢量控制的场路耦合计算模型，根据所述场路耦合计算模型，求得所述永磁电机带分段护套和不带护套的电机各部件的损耗。
优选地，所述的分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程，包括：
根据所述永磁电机的实际结构确定假设条件，所述假设条件包括：
1)所述永磁电机采用单侧轴流式风扇冷却，内部转子无通风沟；
2)将所述永磁电机的各部件连接固定，基于所述永磁电机的体积小、长度短、长径比小、两端盖散热面积大，对所述永磁电机内部温度分布影响大，将所述永磁电机视为三维稳态温度场进行计算；
3)所述转子铁心和所述转轴之间有热传递；
4)材料的导热系数和对流系数不随温度的变化而变化；
5)忽略热辐射对热量交换的影响；
6)电机所处的环境温度不变；
7)所述永磁电机在计算时假定初始温度与环境温度一致。
优选地，所述的分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程，还包括：
基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件如下：
假定所述转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面为S1，在所述S1上发生对流换热过程，则有：
式中，T1为求解区域任意位置处的温度，α1为求解域转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面的散热系数，Tf是环境温度，k1为轴向方向的导热系数；
气流流过所述定子机壳表面时，气体与固体表面之间会发生热量交换的对流换热，假定对流换热边界为界面S2，用公式表示如下：
式中，T2为求解区域定子机壳表面的温度，α2为求解域定子机壳表面的散热系数,Tf是环境温度，k2为机壳表面Z方向的导热系数；
根据上述假设条件和边界条件，得到所述永磁电机的三维稳态温度场的稳态热传导方程如下：
式中，kx，ky，kz分别是x，y，z方向的导热系数，qv是热源密度，T是求解域内的温度。
优选地，所述的分别计算出气隙内和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，包括：
用导热方式换热的效果等价气隙中对流方式换热的效果，计算出气隙内的导热系数；
将所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，计算出所述定子绕组的导热系数。
优选地，所述的分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，还包括：
所述永磁电机的电枢绕组采用散线缠绕而成，对所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，在等效时做假设条件如下：
1)定子槽内被导体和绝缘材料充满，
2)导体在槽内均匀分布，绝缘漆填充均匀，
3)一个槽内每根导线的温差忽略不计；
在以上所述假设条件下，对槽内的材料进行等效，等效表达式为：
式中：λeq—电机槽内等效导热系数，单位为W/m·K，λi—材料的导热系数，其单位为W/m·K，δi(i＝1,2,3,…,n)—槽内等效各种材料的厚度，单位为m；
在假设：永磁电机的定子内表面和转子外表面为光滑的柱面的条件下，气隙内的空气的雷诺数计算公式为：
式中，ω—转子的圆周速度，其单位为m/s；ω＝2πnr0/60，n—电机转子的转速，其单位为r/min；r0—电机转子外径，其单位为m；δ—气隙长度，其单位为m；ν—流体的运动粘度，其单位为m2/s；
临界雷诺数的表达式为：
式中：Ri—电机定子内径，其单位为m；
在对流动空气进行等效导热系数的计算时，首先根据永磁电机的尺寸和运行状态计算出雷诺数和临界雷诺数，通过对两者的比较来确定导热系数，确定方式为：
当Re＜Recr时，雷诺数小于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为层流，流动空气的等效导热系数λeff为静止空气的导热系数；
当Re＞Recr时，雷诺数大于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为紊流，此时流动空气的等效导热系数λeff为：
λeff＝0.0019·η-2.9084·Re0.4614ln(3.33361·η) (7)
式中：
综上，得出所述的气隙内的导热系数。
优选地，所述的分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，还包括：
所述永磁电机机壳与周围环境之间的对流换热系数为：
式中：α0为机壳外表面在静止空气中的对流换热系数，v为流动空气吹拂外表面的速度，k是气流吹拂效率系数，θ是电机机座外表面的温度；
所述对流换热系数是针对所述机壳外壁较浅的散热翅、转子外圆为光滑圆柱面、且转子带有风扇的永磁电机。
优选地，将计算出的所述气隙内的导热系数和所述对流换热系数代入式(3)，并以所述损耗作为求解域的热源，则得到永磁电机稳态整部区域温度场。
优选地，所述的根据所述永磁电机稳态温度场，分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，所述永磁电机各部件的温度，根据所述永磁电机各部件的温度，计算出所述永磁电机各部件的热传导比，包括：
当所述考虑转子表面分段护套引起的涡流损耗后，所述永磁电机内各部件的温度都升高，永磁体的温度变化最明显，则有：
所述转子表面的分段护套产生的损耗造成的热量一方面通过所述定子绕组和机壳向外传递，使所述定子绕组的温度和所述定子齿的温度升高，另一方面损耗造成的热量通过气隙向所述转子传递，使所述转子永磁体温度升高；
基于转子分段护套引起的涡流损耗对永磁电机定子和转子温度分布的影响，将在基波作用下且不考虑所述转子表面分段护套涡流损耗时所述永磁电机某一部件的最高温度定义为基值，则该部件在其它工况时的最高温度与其基值之比为热传导比，计算公式为：
式中，TΔ为在某工况下电机部件的最高温度，T*为电机部件的基值，K为电机部件的热传导比，是无量纲单位。由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过对永磁电机在带分段护套和不带护套的情况下，分别建立场路耦合计算模型和三维稳态温度场求解模型，进而设定假设条件，计算出边界条件和转子稳态热传导方程，以电机各部件的损耗作为热源，得到永磁电机稳态温度场，根据永磁电机稳态温度场中各部件的温度，定义电机部件在基波电流对转子无分段护套作用时的最高温度为温度基值，将电机部件在其它工况时的最高温度与其基值之比作为电机部件的热传导比。本发明可求出在任一工况下某部件的热传导比值，进而可总结出谐波电流对热传导比K、热传导比K对电机温度场的影响规律。本发明可用于永磁电机领域中，为电机的设计提供理论依据。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的处理流程图；
图2为本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的实施分段护套的永磁电机结构主视图；
图3为本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的转子剖面图；
图4为本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的场路耦合控制系统；
图5为本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的基于转子分段护套的热传递比流程；
其中，1-机壳、2-定子铁芯、3-定子绕组、4-永磁体、5-转子护套、6-转子硅钢片的空心部分、S2-定子外边界、S1-转子轴外边界。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例一
本发明实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，通过计算热传递比，定性分析分段护套引起的热量向转子传递情况，以及转子的影响程度。
本发明实施例提供的一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的处理流程图如图1所示，具体步骤如下：
S110：对永磁电机建立矢量控制系统进行矢量控制。
如图2所示，所述永磁电机包括：机壳1，定子铁芯2，定子绕组3，永磁体4，转子护套5，转子铁芯6，转轴7；所述机壳1位于定子铁芯2外表面，所述定子铁芯2与定子绕组3连接，所述定子绕组3均匀分布于所述转子铁芯6的圆周，所述转子护套5包覆于所述永磁体4和转子铁芯6外层，所述永磁体4包覆于所述转子铁芯6外层，所述转轴7位于所述转子铁芯6的内层；各部分部件连接良好。
转子护套采用轴向分段结构，用于阻断电流的轴向流动，减小所述转子护套上的涡流损耗。
基于矢量控制的永磁电机，其控制系统包括：定子电流检测、转子位置检测PG、速度调节器、电流调节器、Park变换与逆变换、空间矢量脉宽调制SVPWM等环节。SVPWM按一定规律控制6个IGBT功率开关器件通断；通过控制定子电流的幅值和相位来控制电机的转速和转矩，以此实现永磁同步电机的矢量控制。
S120：对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出所述永磁电机各部件的损耗。
分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的基于矢量控制的场路耦合计算模型，根据所述场路耦合计算模型，求得所述永磁电机带分段护套和不带护套的电机各部件的损耗。
S130：分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程。
根据所述电机实际结构确定假设条件包括：
1)所述永磁电机采用单侧轴流式风扇冷却，内部转子无通风沟。
2)电机各部件连接固好，由于电机体积比较小，长度比较短，长径比也比较小，电机两端盖散热面积大，对电机内部温度分布影响比较大，视为三维稳态温度场计算。
3)转子铁心和转轴之间有热传递。
4)材料的导热系数和对流系数不随温度的变化而变化。
5)忽略热辐射对热量交换的影响。
6)电机所处的环境温度不变。
7)计算时电机初始温度与环境温度一样。
所述的基于所述假设条件确定所述电动机的稳态温度场求解域的边界条件，包括：
如图2所示，S1为转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面，发生对流换热过程，有：
式中，T1为求解区域任意位置处的温度，α1为求解域转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面的散热系数,Tf是环境温度，k1为Z方向的导热系数。
气流流过定子机壳表面时，气体与固体表面之间要发生热量交换，即对流换热，因此界面S2为对流换热边界，用公式表示如下：
式中，T2为求解区域定子机壳表面的温度，α2为求解域定子机壳表面的散热系数，Tf是环境温度，k2为机壳表面Z方向的导热系数。
进一步地，所述的得到转子稳态热传导方程，包括：
根据上述假设条件和边界条件，得到所述电动机的三维稳态温度场，热传导方程如下：
式中，kx，ky，kz分别是x，y，z方向的导热系数，qv是热源密度，T是求解域内的温度。
S140：分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将导热系数代入永磁电机转子稳态热传导方程，以损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场。
用导热方式换热的效果等价气隙中对流方式换热的效果计算出气隙内的导热系数；将所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，计算出所述的定子绕组的导热系数。
电机的电枢绕组采用散线缠绕而成，对所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，在等效时做假设条件如下：
(1)定子槽内被导体和绝缘材料充满；
(2)导体在槽内均匀分布，绝缘漆填充均匀；
(3)一个槽内每根导线的温差忽略不计。
在以上的假设条件下，对槽内的材料进行等效，等效表达式为：
式中：λeq—电机槽内等效导热系数，单位为W/m·K，λi—材料的导热系数，其单位为W/m·K，δi(i＝1,2,3,…,n)—槽内等效各种材料的厚度，单位为m。
在假设：永磁电机的定子内表面和转子外表面为光滑的柱面的条件下，气隙内的空气的雷诺数计算公式为：
式中：ω—转子的圆周速度，其单位为m/s；ω＝2πnr0/60，n—电机转子的转速，其单位为r/min；r0—电机转子外径，其单位为m；δ—气隙长度，其单位为m；ν—流体的运动粘度，其单位为m2/s。
临界雷诺数的表达式为：
式中：Ri—电机定子内径，其单位为m；
在对流动空气进行等效导热系数的计算时，首先根据永磁电机的尺寸和运行状态计算出雷诺数和临界雷诺数，通过对两者的比较来确定导热系数，确定方式为：
当Re＜Recr时，雷诺数小于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为层流，流动空气的等效导热系数λeff为静止空气的导热系数。
当Re＞Recr时，雷诺数大于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为紊流，此时流动空气的等效导热系数λeff为：
λeff＝0.0019·η-2.9084·Re0.4614ln(3.33361·η) (7)
式中：
综上，求出所述的气隙内的导热系数。
所述永磁电机机壳与周围环境之间的对流换热系数为：
式中：α0为机壳外表面在静止空气中的对流换热系数，v为流动空气吹拂外表面的速度，k是气流吹拂效率系数，θ是电机机座外表面的温度。
所述对流换热系数，是针对电机机壳外壁较浅的散热翅，转子外圆为光滑圆柱面,且转子带有风扇的永磁电机。
分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数后，将导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程式(3)，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态整部区域温度场。
S150：根据永磁电机稳态温度场，分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，永磁电机各部件的温度，根据永磁电机各部件的温度，计算出永磁电机各部件的热传导比。
当考虑转子表面分段护套引起的涡流损耗后，所述永磁电机内各部件的温度都升高，永磁体的温度变化最明显，则有：
转子表面的分段护套产生的损耗造成的热量一方面通过定子绕组、机壳向外传递，使定子绕组的温度和定子齿的温度升高，另一方面损耗造成的热量通过气隙向转子传递，使转子永磁体温度升高。
基于转子分段护套引起的涡流损耗对永磁电机定子和转子温度分布的影响，将在基波作用下且不考虑转子表面分段护套涡流损耗时永磁电机某一部件的最高温度定义为基值，则该部件在其它工况时的最高温度与其基值之比为热传导比，计算公式为：
式中，TΔ为在某工况下电机部件的最高温度，T*为电机部件的基值，K为电机部件的热传导比，是无量纲单位。
通过本发明的理论计算，可得到在基波电流对转子带有分段护套的永磁电机作用下的定子绕组、永磁体、气隙的热传导比。利用热传导比可定性分析出分段护套引起的热量向转子传递量更大一些，对转子影响程度更深。
本领域技术人员应能理解上述对转子带有分段护套和无护套的永磁电机进行的热传导比计算仅为举例，本发明实施例并不局限于转子带有分段护套和无护套的永磁电机，整段护套的永磁电机也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
实施例二
该实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，具体分析永磁电机内部的热量传递方向和反映永磁电机护套引起热量程度的问题，其具体实现的处理流程如图1所示，具体如下所述：
永磁电机的结构包括：机壳、定子铁芯、定子绕组、气隙，转子铁芯，转子分段护套，分段永磁体，转轴。转子分段护套采用导电不导磁的不锈钢材料制成。在轴向上转子分段具有对称性，护套采用轴向分段结构，阻断电流的轴向流动，减小转子护套上的涡流损耗。
本发明实施例提供的一种永磁电机的结构尺寸如表1所示。
表1永磁电机尺寸
基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法的计算步骤为：
基于矢量控制的永磁电机，其控制系统包括：定子电流检测、转子位置检测PG、速度调节器、电流调节器、Park变换与逆变换、空间矢量脉宽调制SVPWM等环节。SVPWM按一定规律控制6个IGBT功率开关器件通断，通过控制定子电流的幅值和相位来控制电机的转速和转矩，以此实现永磁同步电机的矢量控制。
分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的基于矢量控制的场路耦合计算模型，依此求得永磁电机带分段护套和不带护套的电机各部件的损耗，然后以损耗作为热源求得温度场。
分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，根据所述永磁电机实际结构和尺寸确定假设条件，基于所述假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程。
用导热方式换热的效果等价气隙中对流方式换热的效果计算出气隙内的导热系数。电机槽内的绝缘材料和导体进行了等效，可计算定子绕组的导热系数。损耗作为求解域的热源，可得到永磁电机稳态温度场。
电机的电枢绕组采用散线缠绕而成，对每一根导线进行建立既要花费大量的时间又增加模型剖分的复杂程度，因此为了计算方便，对电机槽内的绝缘材料和导体进行了等效，在等效时做了如下假设：
1)定子槽内被导体和绝缘材料充满；
2)导体在槽内均匀分布，绝缘漆填充均匀；
3)一个槽内每根导线的温差忽略不计。
在以上的假设条件下，对槽内的材料进行等效，等效表达式为
式中：λeq—电机槽内等效导热系数，单位为W/m·K，λi—材料的导热系数，其单位为W/m·K，δi(i＝1,2,3,…,n)—槽内等效各种材料的厚度，单位为m；
假设电机的定子内表面和转子外表面为光滑的柱面，在假设条件下气隙内的空气的雷诺数计算公式为：
式中：ω—转子的圆周速度，其单位为m/s；ω＝2πnr0/60，n—电机转子的转速，其单位为r/min；r0—电机转子外径，其单位为m；δ—气隙长度，其单位为m；ν—流体的运动粘度，其单位为m2/s；
临界雷诺数的表达式为：
式中：Ri—电机定子内径，其单位为m；
在对流动空气进行等效导热系数的计算时，首先根据永磁电机的尺寸和运行状态计算出雷诺数和临界雷诺数，通过对两者的比较来确定导热系数，确定方式为：
当Re＜Recr时，雷诺数小于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为层流，流动空气的等效导热系数λeff为静止空气的导热系数；
当Re＞Recr时，雷诺数大于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为紊流，此时流动空气的等效导热系数λeff为：
λeff＝0.0019·η-2.9084·Re0.4614ln(3.33361·η) (4)
式中：
综上，求出所述的气隙内的导热系数。
电机机壳与周围环境之间的对流换热系数可给出：
式中：α0为机壳外表面在静止空气中的对流换热系数，v为流动空气吹拂外表面的速度，k是气流吹拂效率系数，θ是电机机座外表面的温度；
转子稳态热传导方程，包括：
S1为转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面(见图2)，发生对流换热过程，有：
式中，T1为求解区域任意位置处的温度，α1为求解域转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面的散热系数,Tf是环境温度，k1为Z方向的导热系数。
气流流过定子机壳表面时,气体与固体表面之间要发生热量交换,即对流换热,因此界面S2(见图2)为对流换热边界,用公式表示如下:
式中，T2为求解区域定子机壳表面的温度，α2为求解域定子机壳表面的散热系数,Tf是环境温度，k2为机壳表面Z方向的导热系数。
根据上述假设条件和边界条件，得到所述永磁电机三维稳态温度场热传导方程如下：
式中，kx，ky，kz分别是x，y，z方向的导热系数，qv是热源密度，T是求解域内的温度。
考虑转子表面分段护套引起的涡流损耗后，电机内各部件的温度都升高，且永磁体变化最明显，由此可知转子表面分段护套产生的损耗造成的热量一方面通过定子绕组、机壳向外传递，致使定子绕组温度和定子齿的温度升高。另一方面热量通过气隙向转子传递，导致转子永磁体温度升高。
转子分段护套引起的涡流损耗对永磁电机定子和转子温度分布影响较大，尤其对永磁电机中永磁体的温升至关重要。
本发明提出热传导比概念，定义基波作用且不考虑转子表面分段护套涡流损耗时电机某一部件的最高温度为基值，即在其它工况时某一部件的最高温度与其相应部件的基值之比，定义如下：
式中，TΔ为在某工况下电机部件的最高温度，T*为电机部件的基值，K为电机部件的热传导比，是无量纲单位。
通过理论计算，可得到在基波电流对转子带有分段护套的永磁电机作用下定子绕组、永磁体、气隙的热传导比。可定性分析出分段护套引起的热量向转子传递量更大一些，对转子影响程度更深。
本发明提出永磁电机基于转子分段护套的热传导比，为电机设计提供了理论基础，有一定的工程应用价值。
综上所述，本发明实施例通过对永磁电机在带分段护套和不带护套的情况下，分别建立场路耦合计算模型和三维稳态温度场求解模型，进而设定假设条件，计算出边界条件和转子稳态热传导方程，以电机各部件的损耗作为热源，得到永磁电机稳态温度场，根据永磁电机稳态温度场中各部件的温度，定义电机部件在基波电流对转子无分段护套作用时的最高温度为温度基值，将电机部件在其它工况时的最高温度与其基值之比作为电机部件的热传导比。本发明可求出在任一工况下某部件的热传导比值，进而总结出谐波电流对热传导比K、热传导比K对电机温度场的影响规律。本发明可用于永磁电机领域中，为电机的设计提供了理论依据。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，包括：
对永磁电机建立矢量控制系统进行矢量控制；
对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出所述永磁电机各部件的损耗；
分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程；
分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场；
根据所述永磁电机稳态温度场，分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，所述永磁电机各部件的温度，根据所述永磁电机各部件的温度，计算出所述永磁电机各部件的热传导比。
2.根据权利要求1所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的对永磁电机建立矢量控制系统进行矢量控制，包括：
所述永磁电机包括：机壳、定子铁芯、定子绕组、永磁体、转子护套、转子铁芯和转轴；所述机壳位于所述定子铁芯的外表面，所述定子铁芯与所述定子绕组连接，所述定子绕组均匀分布于所述转子铁芯的圆周，所述转子护套包覆于所述永磁体和所述转子铁芯外层，所述永磁体包覆于所述转子铁芯外层，所述转轴位于所述转子铁芯的内层；
所述转子护套采用轴向分段结构，用于阻断电流的轴向流动，减小所述转子护套上的涡流损耗；
对所述永磁电机建立的矢量控制系统，包括：定子电流检测、转子位置检测PG、速度调节器、电流调节器、Park变换与逆变换、空间矢量脉宽调制SVPWM环节；
所述空间矢量脉宽调制SVPWM环节，以一定规律控制6个IGBT功率开关器件的通断，用于通过控制定子电流的幅值和相位来控制电机的转速和转矩，从而对永磁同步电机进行矢量控制。
3.根据权利要求1所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出所述永磁电机各部件的损耗，包括：
分别建立所述永磁电机带分段护套和不带护套的基于矢量控制的场路耦合计算模型，根据所述场路耦合计算模型，求得所述永磁电机带分段护套和不带护套的电机各部件的损耗。
4.根据权利要求1所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程，包括：
根据所述永磁电机的实际结构确定假设条件，所述假设条件包括：
1)所述永磁电机采用单侧轴流式风扇冷却，内部转子无通风沟；
2)将所述永磁电机的各部件连接固定，基于所述永磁电机的体积小、长度短、长径比小、两端盖散热面积大，对所述永磁电机内部温度分布影响大，将所述永磁电机视为三维稳态温度场进行计算；
3)所述转子铁心和所述转轴之间有热传递；
4)材料的导热系数和对流系数不随温度的变化而变化；
5)忽略热辐射对热量交换的影响；
6)电机所处的环境温度不变；
7)所述永磁电机在计算时假定初始温度与环境温度一致。
5.根据权利要求4所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件，得到所述永磁电机转子稳态热传导方程，还包括：
基于假设条件确定所述永磁电机稳态温度场求解域的边界条件如下：
假定所述转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面为S1，在所述S1上发生对流换热过程，则有：
<mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mfrac>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>T</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</mfrac>
<msub>
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<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</msub>
<mo>=</mo>
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<mi>&alpha;</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>T</mi>
<mn>1</mn>
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<mo>-</mo>
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<mo>)</mo>
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<msub>
<mo>|</mo>
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<mi>s</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，T1为求解区域任意位置处的温度，α1为求解域转子与气隙接触的表面、风扇端面及非风扇端面的散热系数，Tf是环境温度，k1为轴向方向的导热系数；
气流流过所述定子机壳表面时，气体与固体表面之间会发生热量交换的对流换热，假定对流换热边界为界面S2，用公式表示如下：
<mrow>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mfrac>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>T</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>n</mi>
</mrow>
</mfrac>
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<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
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<mn>2</mn>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>T</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>T</mi>
<mi>f</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<msub>
<mo>|</mo>
<msub>
<mi>s</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，T2为求解区域定子机壳表面的温度，α2为求解域定子机壳表面的散热系数,Tf是环境温度，k2为机壳表面Z方向的导热系数；
根据权4中的假设条件和上述边界条件，得到所述永磁电机的三维稳态温度场的稳态热传导方程如下：
<mrow>
<mfrac>
<mo>&part;</mo>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>x</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>k</mi>
<mi>x</mi>
</msub>
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<mrow>
<mo>&part;</mo>
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<mrow>
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<mi>x</mi>
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<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
<mfrac>
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<mrow>
<mo>&part;</mo>
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</mrow>
</mfrac>
<mrow>
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<mi>k</mi>
<mi>y</mi>
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<mrow>
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<mi>T</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>y</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>+</mo>
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<mo>&part;</mo>
<mrow>
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</mrow>
</mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>k</mi>
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<mfrac>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>T</mi>
</mrow>
<mrow>
<mo>&part;</mo>
<mi>z</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>=</mo>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>q</mi>
<mi>v</mi>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>3</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，kx，ky，kz分别是x，y，z方向的导热系数，qv是热源密度，T是求解域内的温度。
6.根据权利要求1所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的分别计算出气隙内和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，包括：
用导热方式换热的效果等价气隙中对流方式换热的效果，计算出气隙内的导热系数；
将所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，计算出所述定子绕组的导热系数。
7.根据权利要求6所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，还包括：
所述永磁电机的电枢绕组采用散线缠绕而成，对所述永磁电机槽内的绝缘材料和导体进行等效，在等效时做假设条件如下：
1)定子槽内被导体和绝缘材料充满，
2)导体在槽内均匀分布，绝缘漆填充均匀，
3)一个槽内每根导线的温差忽略不计；
在以上所述假设条件下，对槽内的材料进行等效，等效表达式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mrow>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
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</msub>
<mo>/</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>n</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>&delta;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>/</mo>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中：λeq—电机槽内等效导热系数，单位为W/m·K，λi—材料的导热系数，其单位为W/m·K，δi(i＝1,2,3,…,n)—槽内等效各种材料的厚度，单位为m；
在假设：永磁电机的定子内表面和转子外表面为光滑的柱面的条件下，气隙内的空气的雷诺数计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>e</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&omega;</mi>
<mi>&delta;</mi>
</mrow>
<mi>v</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>5</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，ω—转子的圆周速度，其单位为m/s；ω＝2πnr0/60，n—电机转子的转速，其单位为r/min；r0—电机转子外径，其单位为m；δ—气隙长度，其单位为m；ν—流体的运动粘度，其单位为m2/s；
临界雷诺数的表达式为：
<mrow>
<msub>
<mi>Re</mi>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mi>r</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>41.2</mn>
<msqrt>
<mrow>
<msub>
<mi>R</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>/</mo>
<mi>&delta;</mi>
</mrow>
</msqrt>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>6</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中：Ri—电机定子内径，其单位为m；
在对流动空气进行等效导热系数的计算时，首先根据永磁电机的尺寸和运行状态计算出雷诺数和临界雷诺数，通过对两者的比较来确定导热系数，确定方式为：
当Re＜Recr时，雷诺数小于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为层流，流动空气的等效导热系数λeff为静止空气的导热系数；
当Re＞Recr时，雷诺数大于临界雷诺数，气隙内空气的流动方式视为紊流，此时流动空气的等效导热系数λeff为：
λeff＝0.0019·η-2.9084·Re0.4614ln(3.33361·η) (7)
式中：
综上，得出所述的气隙内的导热系数。
8.根据权利要求6所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将所述导热系数代入所述永磁电机转子稳态热传导方程，以所述损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场，还包括：
所述永磁电机机壳与周围环境之间的对流换热系数为：
<mrow>
<mi>&alpha;</mi>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>&alpha;</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>+</mo>
<mi>k</mi>
<msqrt>
<mi>v</mi>
</msqrt>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>3</mn>
</msup>
<msqrt>
<mfrac>
<mi>&theta;</mi>
<mn>25</mn>
</mfrac>
</msqrt>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>8</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中：α0为机壳外表面在静止空气中的对流换热系数，v为流动空气吹拂外表面的速度，k是气流吹拂效率系数，θ是电机机座外表面的温度；
所述对流换热系数是针对所述机壳外壁较浅的散热翅、转子外圆为光滑圆柱面、且转子带有风扇的永磁电机。
9.根据权利要求7或8所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，将计算出的所述气隙内的导热系数和所述对流换热系数代入式(3)，并以所述损耗作为求解域的热源，则得到永磁电机稳态整部区域温度场。
10.根据权利要求1所述的基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，其特征在于，所述的根据所述永磁电机稳态温度场，分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，所述永磁电机各部件的温度，根据所述永磁电机各部件的温度，计算出所述永磁电机各部件的热传导比，包括：
当所述考虑转子表面分段护套引起的涡流损耗后，所述永磁电机内各部件的温度都升高，永磁体的温度变化最明显，则有：
所述转子表面的分段护套产生的损耗造成的热量一方面通过所述定子绕组和机壳向外传递，使所述定子绕组的温度和所述定子齿的温度升高，另一方面损耗造成的热量通过气隙向所述转子传递，使所述转子永磁体温度升高；
基于转子分段护套引起的涡流损耗对永磁电机定子和转子温度分布的影响，将在基波作用下且不考虑所述转子表面分段护套涡流损耗时所述永磁电机某一部件的最高温度定义为基值，则该部件在其它工况时的最高温度与其基值之比为热传导比，计算公式为：
<mrow>
<mi>K</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msup>
<mi>T</mi>
<mi>&Delta;</mi>
</msup>
<msup>
<mi>T</mi>
<mo>*</mo>
</msup>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>9</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
式中，TΔ为在某工况下电机部件的最高温度，T*为电机部件的基值，K为电机部件的热传导比，是无量纲单位。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109861172A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 电机过热保护方法及装置 |
| CN110321602A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-11 | 大连理工大学 | 一种矿用磁力耦合器全场温度计算方法 |
| CN111211719A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-29 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子磁钢温度估算方法及系统 |
| CN112242803A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 上海汽车变速器有限公司 | 内嵌式永磁同步电机转子永磁体的温度估算方法 |
| CN114520558A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-20 | 北京交通大学 | 抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组 |
| CN116362148A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-30 | 湖南大学 | 一种高速永磁电机转子涡流损耗计算方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106777459A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 北京交通大学 | 发电机轴径向转子温度场的计算方法 |
| CN107301302A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-27 | 北京交通大学 | 一种汽轮发电机定子绕组附加损耗的计算方法 |
-
2018
- 2018-01-22 CN CN201810058110.1A patent/CN108111079B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106777459A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-05-31 | 北京交通大学 | 发电机轴径向转子温度场的计算方法 |
| CN107301302A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-27 | 北京交通大学 | 一种汽轮发电机定子绕组附加损耗的计算方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姜少义: ""飞轮储能用永磁电机不同工况下电磁场与温度场的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111211719A (zh) * | 2018-11-06 | 2020-05-29 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种永磁同步电机转子磁钢温度估算方法及系统 |
| CN109861172A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-07 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 电机过热保护方法及装置 |
| CN110321602A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-10-11 | 大连理工大学 | 一种矿用磁力耦合器全场温度计算方法 |
| CN110321602B (zh) * | 2019-06-17 | 2020-12-11 | 大连理工大学 | 一种矿用磁力耦合器全场温度计算方法 |
| CN112242803A (zh) * | 2019-07-16 | 2021-01-19 | 上海汽车变速器有限公司 | 内嵌式永磁同步电机转子永磁体的温度估算方法 |
| CN112242803B (zh) * | 2019-07-16 | 2022-06-03 | 上海汽车变速器有限公司 | 内嵌式永磁同步电机转子永磁体的温度估算方法 |
| CN114520558A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-05-20 | 北京交通大学 | 抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组 |
| CN114520558B (zh) * | 2022-03-15 | 2024-04-09 | 北京交通大学 | 抑制顶匝线圈涡流损耗和温升的电机定子绕组 |
| CN116362148A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-30 | 湖南大学 | 一种高速永磁电机转子涡流损耗计算方法 |
| CN116362148B (zh) * | 2023-02-27 | 2023-09-05 | 湖南大学 | 一种高速永磁电机转子涡流损耗计算方法 |
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