CN117172058A - 屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法 - Google Patents

Abstract

屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，属于屏蔽电机技术域。本发明针对现有屏蔽电机定子端部温度不能被实时准确监控易造成电机故障的问题。包括：选择关键测温点，采用热传感器采集关键测温点的实际温度；计算所有组件的接触面初始换热系数；再选定一个组件确定换热系数的变化范围，并对初始换热系数进行修正得到修正后换热系数；再计算其它组件的修正后换热系数；并得到初级电机定子端部温度有限元模型；最后将各关键测温点的仿真温度与实际温度进行拟合，并对过拟合或欠拟合点进行温度数据的补充或替换，得到最终仿真温度拟合曲线，最后得到最终电机定子端部温度有限元模型进行温度的数字孪生。本发明用于实现电机定子端部温度的数字孪生。

Description

屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法

技术领域

本发明涉及屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，属于屏蔽电机技术域。

背景技术

电机是依据电磁感应定律实现电能转化为机械能的一种电磁装置，在工业领域中广泛使用。在特殊工业应用场合，主要是医疗化工等有腐蚀和放射性介质需要传输的领域，在引入电机后，还需在气隙两侧添加物理屏蔽结构，即屏蔽电机。物理屏蔽结构由耐腐蚀合金钢材料制成且在端部有紧密相连的支撑结构件，在气隙和端部磁场作用下，会形成独属于电机物理屏蔽结构件涡流损耗和物理屏蔽结构与支撑结构件间的环流损耗。各种损耗的存在使得电机极易端部温度过高而导致停机，严重影响企业的生产效率。因此，对屏蔽电机端部温度的研究已经成为一个重要课题。

通常来说，屏蔽电机端部沿轴向温度分布总体呈现从上到下逐渐升高的趋势，绕组端腔中温度较高，且下端腔峰值温度高于上端部。这种现象是由于屏蔽电机端部下部的主泵温度很高，高于屏蔽电机端部温度，因此会通过热传导将热量传递到屏蔽电机端部而造成的。定子绕组的峰值温度通常为169.5℃，采用H级绝缘等级，而主泵的温度通常会超过250℃，需要C级绝缘等级。这样通过热传导就有可能使定子绕组的峰值温度超过绝缘耐热等级峰值温度；此外，绕组正常运行时，峰值温度为169.5℃，但如果连续工作，或者出现故障，绕组中的最高温度就会超过169.5℃，就有可能超过绝缘耐热等级峰值温度。这会导致绝缘老化，出现绝缘性能降低、绝缘材料变脆、机械强度变低、寿命大大降低等等现象，从而造成危险。综上所述，对屏蔽电机端部温度进行实时监控和控制是十分必要的。

数字孪生技术作为智能制造重要应用模式，是一种数据驱动的智能服务新模式与技术手段。数字孪生利用虚拟建模、数据融合、虚实交互等技术，搭建物理空间与虚拟空间信息传递桥梁，加快了工业化生产向实时、高效、智能化方向发展的进程。因此，针对以上不足，需要借助数字孪生技术研究屏蔽电机端部温度。

发明内容

针对现有屏蔽电机定子端部温度不能被实时准确监控易造成电机故障的问题，本发明提供一种屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法。

本发明的一种屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，包括，

步骤一：在屏蔽电机定子端部的各组件上分别选择关键测温点，采用热传感器采集关键测温点的实际温度；所述屏蔽电机定子端部的各组件由下至上依次为定子屏蔽套、锥形环和支撑筒、定子绕组、定子压板及定子铁芯；

步骤二：利用解析法计算屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面的初始换热系数；

再将定子屏蔽套的两个接触面初始换热系数或定子铁芯的两个接触面初始换热系数的50％至150％作为对应接触面换热系数的变化范围；

采用电机定子端部温度有限元模型在换热系数的变化范围内取值并迭代计算对应组件关键测温点的仿真温度；将仿真温度与实际温度的相对误差≤5％时对应的换热系数作为对应组件的修正后换热系数；

步骤三：采用电机定子端部温度有限元模型的温度计算函数根据已计算获得的修正后换热系数依次计算相邻下一个组件的关键测温点的仿真温度；根据仿真温度与实际温度建立温度计算函数，再结合当前组件的初始换热系数进行迭代计算，得到当前组件的修正后换热系数；

步骤四：根据所有修正后换热系数修正电机定子端部温度有限元模型，得到初级电机定子端部温度有限元模型；

步骤五：将由初级电机定子端部温度有限元模型计算获得的各关键测温点的仿真温度与实际温度进行拟合，得到仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；对于两条拟合曲线过拟合或欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算与目标关键测温点相关的节点温度并进行实际温度的补充或替换，再进一步拟合仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；直到两条拟合曲线的拟合结果达到预期阈值确定最终仿真温度拟合曲线后，确定最终电机定子端部温度有限元模型，采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，所述关键测温点的选择方法为：

对于定子压板和定子铁芯：分别沿径向分为三段，选择每段的径向中点作为关键测温点；

对于定子屏蔽套、锥形环和支撑筒及定子绕组：分别沿轴向分为三段，选择每段的轴向中点作为关键测温点；

以每个关键测温点为中心在对应组件上开槽放置导线，同时在槽底的中心进一步设置凹槽用于容纳热传感器。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，热传感器的温度敏感元件呈椭圆形，热传感器使用导热胶固定在凹槽内，并在热传感器的上表面设置隔热材料层。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面包括：

定子屏蔽套与空气接触面、定子屏蔽套与锥形环和支撑筒接触面、锥形环和支撑筒与定子压板接触面、定子压板与定子铁芯接触面、定子铁芯与空气接触面以及定子绕组与空气接触面。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，温度计算函数为f(q)：

f(q)＝[T^*-T(q)]²，

式中T^*为关键测温点的实际温度，T(q)为关键测温点的仿真温度，q为换热系数；

通过计算f(q)的最小值，得到当前组件的修正后换热系数。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，修正后换热系数的计算方法为：

对温度计算函数f(q)求导，使导数值为0，得到非线性方程如下：

f′(q)＝2[T^*-T(q)]T′(q)＝0，

利用牛顿迭代法计算非线性方程的根，得到迭代公式如下：

其中q₀为初始换热系数，最终得到的q_n+1作为修正后换热系数。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，牛顿迭代法的终止条件为：

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，两条拟合曲线过拟合指两条拟合曲线拟合程度≥99.5％；

两条拟合曲线欠拟合指两条拟合曲线拟合程度≤95％。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，在温度拟合过程中，对于缺失的关键测温点的实际温度，采用定子端部热网络模型计算所述关键测温点的节点温度，代替关键测温点的实际温度；

当两条拟合曲线过拟合时，对于过拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算所述目标关键测温点的节点温度，替换目标关键测温点实际温度；

当两条拟合曲线欠拟合时，对于欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算目标关键测温点与相邻关键测温点之间的节点温度进行实际温度的补充。

根据本发明的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，所述热传感器为陶瓷传感器。

本发明的有益效果：本发明方法针对屏蔽电机定子端部温度进行数字孪生，转子端部同理。

本发明方法通过对各个结构件之间的热边界换热系数进行修正，并采用有限元模型进行温度仿真，可以提高电机定子端部温度有限元模型的分析精度。对于不符合预期的实际温度，如个别热传感器损坏或者实测温度与仿真温度拟合程度不恰当时，可利用搭建的定子端部热网络模型进行温度数据的补充，以保证在实现实验原有目的的基础上，节约实验成本，加快实验进程。

本发明方法对屏蔽电机端部温度的数字孪生进行了优化，可有效降低电机由于高温引起故障发生的可能性。

本发明方法通过将两种计算换热系数的方式进行配合，在有效提高定子端部温度有限元分析精度的同时也尽量缩短了耗时。

附图说明

图1是本发明所述屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法的流程图；

图2是屏蔽电机定子端部模型图；其中1为定子屏蔽套，2为锥形环和支撑筒，3为定子绕组，4为定子压板，5为定子铁芯；

图3是热传感器封装模型；图中6表示屏蔽电机定子端部结构件，7为隔热材料，8为导热胶，9为导线，10为热传感器的温度敏感元件；

图4是定子铁芯的三个关键测温点示意图；

图5是定子绕组的三个关键测温点示意图；

图6是定子屏蔽套的三个关键测温点示意图；

图7是定子压板的三个关键测温点示意图；

图8是锥形环和支撑筒的三个关键测温点示意图；

图9是减小屏蔽电机定子端部结构件涡流损耗的原理示意图；

图10是定子屏蔽套、锥形环和支撑筒、定子压板及定子铁芯的接触面选择示意图；

图11是定子绕组的接触面选择示意图；

图12是定子屏蔽套、锥形环和支撑筒、定子压板及定子铁芯的定子端部热网络模型示意图；

图13是定子绕组的定子端部热网络模型示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一、结合图1至图13所示，本发明提供了一种屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，包括，

步骤一：在屏蔽电机定子端部的各组件上分别选择关键测温点，采用热传感器采集关键测温点的实际温度；所述屏蔽电机定子端部的各组件由下至上依次为定子屏蔽套、锥形环和支撑筒、定子绕组、定子压板及定子铁芯；

步骤二：利用解析法计算屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面的初始换热系数；

再将定子屏蔽套的两个接触面初始换热系数或定子铁芯的两个接触面初始换热系数的50％至150％作为对应接触面换热系数的变化范围；

采用电机定子端部温度有限元模型在换热系数的变化范围内取值并迭代计算对应组件关键测温点的仿真温度；将仿真温度与实际温度的相对误差≤5％时对应的换热系数作为对应组件的修正后换热系数，即边界条件；在具体实施时，为了实现快速的计算，可以对换热系数先进行间隔20％的取值进行计算，在锁定换热系数的大致范围后，再在锁定范围内间隔1％进行取值计算，判断仿真温度是否符合要求，从而加速换热系数的确定进度；

步骤三：采用电机定子端部温度有限元模型的温度计算函数根据已计算获得的修正后换热系数依次计算相邻下一个组件的关键测温点的仿真温度；根据仿真温度与实际温度建立温度计算函数，再结合当前组件的初始换热系数进行迭代计算，得到当前组件的修正后换热系数；

步骤四：根据所有修正后换热系数修正电机定子端部温度有限元模型，得到初级电机定子端部温度有限元模型；

步骤五：将由初级电机定子端部温度有限元模型计算获得的各关键测温点的仿真温度与实际温度进行拟合，得到仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；对于两条拟合曲线过拟合或欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算与目标关键测温点相关的节点温度并进行实际温度的补充或替换，再进一步拟合仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；直到两条拟合曲线的拟合结果达到预期阈值确定最终仿真温度拟合曲线后，确定最终电机定子端部温度有限元模型，采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

本实施方式中，换热系数即各个结构件之间的热边界条件。电机定子端部温度有限元模型可通过后台调用运行。

本实施方式中，为了使换热系数的修正效果更好，步骤二的初始计算中首先选择一个边端的组件进行修正后换热系数的计算，屏蔽电机定子端部构件的两侧边端组件分别为定子屏蔽套或定子铁芯，可以择上进行选择计算。在计算过程中，首先计算定子屏蔽套或定子铁芯的两个接触面的初始换热系数，得到定子屏蔽套或定子铁芯的修正后换热系数。在此基础上，采用步骤三再按顺序依次计算得到相邻组件的修正后换热系数。

进一步，结合图4至图8所示，本实施方式中，屏蔽电机定子端部各结构件均呈对称形式，其关键测温点的选择方法为：

对于定子压板和定子铁芯：分别沿径向分为三段，选择每段的径向中点作为关键测温点；

对于定子屏蔽套、锥形环和支撑筒及定子绕组：分别沿轴向分为三段，选择每段的轴向中点作为关键测温点；

以每个关键测温点为中心在对应组件上开槽放置导线，槽的轨道按照涡流路径布置，以保证准确测量温度的同时，降低涡流损耗；同时在槽底的中心进一步设置凹槽用于容纳热传感器，以避免被其他结构件影响。

本实施方式通过改变热传感器与被测组件和外界环境的耦合程度，在关键测温点处形成凹槽空腔来提高热传感器的测量精度。

作为示例，结合图3所示，由于热传感器易受到外界环境的干扰，对数据的采集造成不可忽略的影响。因此，需要增大热传感器与被测物体的耦合程度；减小热传感器与外界环境的耦合程度。具体实施为：将热传感器的温度敏感元件设计成椭圆形以增大其与测量件之间的接触面积；热传感器使用导热胶(环氧树脂)固定在凹槽内以提高热传感器与被测物体的热导率，并在热传感器的上表面设置隔热材料层以减小热传感器与环境的热交换。

本实施方式对关键测温点进行选择，并对热传感器进行相应的处理，可以提高热传感器的测量精度。

由于屏蔽电机属于密闭良好的真空泵屏蔽电机，无法通过常规方式引出热传感器的数据线，因此可以在机壳上开几个小孔，小孔的数量与热传感器数量相同；通过小孔将热传感器的数据线引出，并使用合适的密封材料，如热塑性聚合物封住孔口，以保证电机内部的真空环境不受影响。

结合图10和图11所示，屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面包括：

以屏蔽电机定子端部轴向中心线为起点，分别获得定子屏蔽套与空气接触面、定子屏蔽套与锥形环和支撑筒接触面、锥形环和支撑筒与定子压板接触面、定子压板与定子铁芯接触面、定子铁芯与空气接触面以及定子绕组与空气接触面。

目前的主流热边界条件计算方法是利用相似原理进行求解，相似原理指将一个物理问题转化为一个与之相似的问题，通过比较两个问题的相似性来得出结论。在热传导中，如果两个物体具有相似的形状、材料和热边界条件，它们的温度分布也自然相似。因此，可以通过建立一个与原问题相似的模型来求解热边界条件。但是由于影响热边界条件的因素颇多，其准确值难以确定。因此对定子端部各结构件之间的热边界条件进行修正的步骤如下：

首先采用解析法对初始换热系数进行理论计算；

对选定的定子屏蔽套或定子铁芯，将其计算获得的初始换热系数的50％～150％作为换热系数变化范围。

对于换热系数的循环迭代，可在换热系数变化范围内，调用APDL程序进行电机定子端部温度有限元模型的计算，得到关键测温点的仿真温度。在循环迭代过程中，可能会有多组换热系数值在计算时满足仿真温度与实际温度的相对误差≤5％，此时将仿真温度与实际温度的相对误差最小时对应的换热系数作为修正后换热系数。

再进一步，针对有限元仿真软件的温度计算函数，将换热系数视为自变量，其余系数均视为已知量，列写温度计算函数为f(q)：

f(q)＝[T^*-T(q)]²，

式中T^*为关键测温点的实际温度，T(q)为关键测温点的仿真温度，q为换热系数；

f(q)越接近0，得到的换热系数越接近于准确值。显然，等效于计算函数f(q)的最小值。通过计算f(q)的最小值，得到当前组件的修正后换热系数。

修正后换热系数的计算方法为：

对温度计算函数f(q)求导，使导数值为0，得到非线性方程如下：

f′(q)＝2[T^*-T(q)]T′(q)＝0，

利用牛顿迭代法计算非线性方程的根，得到迭代公式如下：

其中q₀为初始换热系数，最终得到的q_n+1作为修正后换热系数。

本实施方式中，以初始换热系数q₀为初始值进行迭代，当满足收敛判据时，迭代终止，获得修正后换热系数q_n+1。

牛顿迭代法的终止条件(收敛判据)为：

上述过程可利用MATLAB语言编程实现，从而在输入初始换热系数和关键测温点的实际温度测量值后，就能计算得到修正后换热系数。

本实施方式中采用牛顿迭代法实现除定子屏蔽套或定子铁芯外，其余组件修正后换热系数的计算，从而确定所有结构件的热边界条件。

由于现有电机定子端部温度有限元模型计算屏蔽电机端部温度所需时间较长，如果仅采用换热系数循环迭代的方法进行热边界修正，那么确定所有结构件的热边界条件将非常耗时；同时由于N个结构件一般会存在N+1个热边界条件，如果仅采用牛顿迭代公式的方法进行热边界修正，那么会导致方程(N)和未知数(N+1)的个数不匹配，从而无法求解。综上所述，本实施方式采用两种热边界修正方法配合的方式，在有效提高定子端部温度有限元分析精度的同时也尽量减少了耗时。

步骤五中，当实验数据不符合预期时，如当个别热传感器损坏时或者实测定子端部温度数据与仿真定子端部温度数据过拟合或欠拟合时，可通过定子端部热网络模型(LPTN)对定子端部关键测温点的实测温度进行补充。

作为示例，两条拟合曲线过拟合指两条拟合曲线拟合程度≥99.5％；

两条拟合曲线欠拟合指两条拟合曲线拟合程度≤95％。

本实施方式中可通过对屏蔽电机定子端部各结构件进行分析，确定节点位置、热阻计算方式和热阻连接方式，进而搭建定子端部热网络模型。

利用电流传感器获取屏蔽电机的定子电流作为计算屏蔽电机定子端部各结构件损耗的前提条件。再利用有限元仿真软件计算屏蔽电机定子端部各结构件的损耗，并将其作为热源施加在相应节点上。在相应节点处，采用以下公式计算屏蔽电机定子端部各结构件的温度：

【热导】_N×N【温度】_N×1＝【损耗】_N×1，

式中N为热网络节点个数。

由于屏蔽电机定子端部热网络模型中的节点分布和实验中屏蔽电机定子端部关键测温点位置基本对应，因此可以通过LPTN热网络模型对定子端部关键测温点的实测温度进行补充，具体如下：

在温度拟合过程中，对于由个别热传感器损坏造成的缺失的关键测温点的实际温度，为保证实验正常进行，采用定子端部热网络模型计算所述关键测温点的节点温度，代替关键测温点的实际温度；

当两条拟合曲线过拟合时，为降低拟合程度以防失去预测性，对于过拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算所述目标关键测温点的节点温度，替换目标关键测温点实际温度；

当两条拟合曲线欠拟合时，为提高拟合程度以验证准确性，对于欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算目标关键测温点与相邻关键测温点之间的节点温度进行实际温度的补充。

作为示例，所述热传感器可以为陶瓷传感器，具有高阻值热敏电阻。一方面可以避免采用电阻式传感器安装在结构件内部，与端部结构件之间形成环流，对测量结果造成影响；另一方面也可以提高传感器与被测物体的热耦合程度，使传感器产生的可测量信号响应更加精确。

在图12和图13中，节点1、2、3表示定子铁芯前中后三段的平均温度节点，在电机中的实际位置为所取的关键测温点附近；以此类推节点4、5、6代表定子压板；节点7、8、9代表锥形环和支撑筒；节点10、11、12代表定子屏蔽套；节点15、16、17代表定子绕组；未标识的节点13、14、18、19等代表空气；R0102代表节点1与节点2之间的热阻，物理意义为节点1与节点2之间的热量传递，其他R均与此同理；P1代表节点1处的损耗，物理意义为节点1处产生的热量，其他P均与此同理。

本发明方法对屏蔽电机端部温度的数字孪生手段进行了优化，将实测定子端部温度与仿真定子端部温度归纳对比，当两者拟合程度符合预期时，表明优化后的数字孪生模型可以正确的反映定子端部温度；当两者拟合程度不符合预期时，表明优化后的数字孪生模型无法正确的反映定子端部温度，需要继续利用LPTN对定子端部关键测温点的实测温度进行补充，直至两者拟合程度符合预期。

将本发明方法推广使用，可以对不同结构件的温度数字孪生系统进行优化。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (10)

1.一种屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于包括，

步骤一：在屏蔽电机定子端部的各组件上分别选择关键测温点，采用热传感器采集关键测温点的实际温度；所述屏蔽电机定子端部的各组件由下至上依次为定子屏蔽套、锥形环和支撑筒、定子绕组、定子压板及定子铁芯；

步骤二：利用解析法计算屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面的初始换热系数；

再将定子屏蔽套的两个接触面初始换热系数或定子铁芯的两个接触面初始换热系数的50％至150％作为对应接触面换热系数的变化范围；

采用电机定子端部温度有限元模型在换热系数的变化范围内取值并迭代计算对应组件关键测温点的仿真温度；将仿真温度与实际温度的相对误差≤5％时对应的换热系数作为对应组件的修正后换热系数；

步骤三：采用电机定子端部温度有限元模型的温度计算函数根据已计算获得的修正后换热系数依次计算相邻下一个组件的关键测温点的仿真温度；根据仿真温度与实际温度建立温度计算函数，再结合当前组件的初始换热系数进行迭代计算，得到当前组件的修正后换热系数；

步骤四：根据所有修正后换热系数修正电机定子端部温度有限元模型，得到初级电机定子端部温度有限元模型；

步骤五：将由初级电机定子端部温度有限元模型计算获得的各关键测温点的仿真温度与实际温度进行拟合，得到仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；对于两条拟合曲线过拟合或欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算与目标关键测温点相关的节点温度并进行实际温度的补充或替换，再进一步拟合仿真温度拟合曲线和实际温度拟合曲线；直到两条拟合曲线的拟合结果达到预期阈值确定最终仿真温度拟合曲线后，确定最终电机定子端部温度有限元模型，采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

采用最终电机定子端部温度有限元模型实现屏蔽电机定子端部温度的数字孪生。

2.根据权利要求1所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

所述关键测温点的选择方法为：

对于定子压板和定子铁芯：分别沿径向分为三段，选择每段的径向中点作为关键测温点；

对于定子屏蔽套、锥形环和支撑筒及定子绕组：分别沿轴向分为三段，选择每段的轴向中点作为关键测温点；

以每个关键测温点为中心在对应组件上开槽放置导线，同时在槽底的中心进一步设置凹槽用于容纳热传感器。

3.根据权利要求2所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

热传感器的温度敏感元件呈椭圆形，热传感器使用导热胶固定在凹槽内，并在热传感器的上表面设置隔热材料层。

4.根据权利要求3所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

屏蔽电机定子端部的各组件与相邻组件或空气接触面包括：

定子屏蔽套与空气接触面、定子屏蔽套与锥形环和支撑筒接触面、锥形环和支撑筒与定子压板接触面、定子压板与定子铁芯接触面、定子铁芯与空气接触面以及定子绕组与空气接触面。

5.根据权利要求4所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

温度计算函数为f(q)：

f(q)＝[T^*-T(q)]²，

式中T^*为关键测温点的实际温度，T(q)为关键测温点的仿真温度，q为换热系数；

通过计算f(q)的最小值，得到当前组件的修正后换热系数。

6.根据权利要求5所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

修正后换热系数的计算方法为：

对温度计算函数f(q)求导，使导数值为0，得到非线性方程如下：

f′(q)＝2[T^*-T(q)]T′(q)＝0，

利用牛顿迭代法计算非线性方程的根，得到迭代公式如下：

其中q₀为初始换热系数，最终得到的q_n+1作为修正后换热系数。

7.根据权利要求6所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

牛顿迭代法的终止条件为：

8.根据权利要求7所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

两条拟合曲线过拟合指两条拟合曲线拟合程度≥99.5％；

两条拟合曲线欠拟合指两条拟合曲线拟合程度≤95％。

9.根据权利要求8所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

在温度拟合过程中，对于缺失的关键测温点的实际温度，采用定子端部热网络模型计算所述关键测温点的节点温度，代替关键测温点的实际温度；

当两条拟合曲线过拟合时，对于过拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算所述目标关键测温点的节点温度，替换目标关键测温点实际温度；

当两条拟合曲线欠拟合时，对于欠拟合对应的目标关键测温点实际温度，采用定子端部热网络模型计算目标关键测温点与相邻关键测温点之间的节点温度进行实际温度的补充。

10.根据权利要求1所述的屏蔽电机定子端部温度的数字孪生方法，其特征在于，

所述热传感器为陶瓷传感器。