[发明专利]一种永磁同步电机高效率区域调节方法

权利要求书

1.一种调节永磁同步电机高效率区域的方法，其特征在于，包括以下步骤：

下列符号定义如下：n_i为表示点“i”的转速，I_i表示点“i”的绕组电流幅值，P_coppi表示点“i”的铜耗，P_ironi表示点“i”的铁耗，P_PMi表示点“i”的永磁体涡流损耗,P_hi表示点“i”的磁滞铁耗，P_ci表示点“i”的涡流铁耗，P_Ei表示点“i”的附加铁耗，T_i表示点“i”的转矩值，P_ei表示点“i”的电磁功率；k_i表示系数，当i为2或5时大于1，当i为3或4时小于1；

步骤1，对目标电机的恒转矩区进行分析，在恒转矩区设定点“1”为最高效率点，并在该点上、下、右、左四个方向各选取一个点“2”、“3”、“4”、“5”，进而构建最高效率点与其它点之间的关系；

步骤2，分析恒转矩区最高效率点“1”与上方点“2”的转速、电流的关系：n₂＝n₁，I₂＝k₂I₁，得到两点之间的铜耗联系：进而推导出点“1”效率大于点“2”所要满足的条件k₂P_copp1≥P_iron1+P_PM1；

步骤3，分析恒转矩区最高效率点“1”与下方点“3”的转速、电流的关系：n₃＝n₁，I₃＝k₃I₁，得到两点之间的铜耗联系：进而推导出点“1”效率大于点“3”所要满足的条件：k₃P_copp1＜P_iron1+P_PM1；

步骤4，分析恒转矩区最高效率点“1”与右边点“4”的电流、转矩、转速的关系：I₄＝I₁，T₄＝T₁，n₄＝k₄n₁，得到两点之间的铜耗、磁滞铁耗、涡流铁耗、附加铁耗、永磁体涡流损耗联系：P_copp4＝P_copp1，P_h4＝k₄P_h1，进而推导出点“1”效率大于点“4”所要满足的条件：P_copp1＜k₄(P_c1+P_E1+P_PM1)；

步骤5，分析恒转矩区最高效率点“1”与左边点“5”的电流、转矩、转速的关系：I₅＝I₁，T₅＝T₁，n₅＝k₅n₁，得到两点之间的铜耗、磁滞铁耗、涡流铁耗、附加铁耗、永磁体涡流损耗联系：P_copp5＝P_copp1，P_h5＝k₅P_h1，进而推导出点“1”效率大于点“5”所要满足的条件：P_copp1≥k₅(P_c1+P_E1+P_PM1)；

步骤6，结合高效率区域所满足的条件，找出水平和垂直方向调节高效率点；

所述步骤6中的高效率区域所满足的条件具体如下：

P_Vertical＝P_copp-(P_iron+P_PM)≈0

P_Horizontal＝P_copp-(P_c+P_E+P_PM)≈0

其中，P_copp表示铜耗，P_iron表示铁耗，P_PM表示永磁体涡流损耗，P_c表示涡流铁耗，P_E表示附加铁耗；当P_vertical>0时，该点效率大于上方点的效率；当P_vertical<0时，该点效率大于下方点的效率；当P_Horizontal>0时，该点效率大于左边点的效率；当P_Horizontal<0时，该点效率大于右边点的效率；若想将高效率区域调节至目标区域，则要将目标区域的点的P_vertical和P_Horizontal优化至接近0；

步骤7，对于恒转矩区与恒功率区交界处区域进行分析，判断该区域是否满足高效率区域调节条件；

步骤8，对于永磁电机的铜耗、铁耗、永磁体涡流损耗进行分析，提出利用绕组、永磁体和硅钢片参数变化来调节高效率区三种损耗配比的方法；

步骤9，结合运行工况验证高效率区域调节方法的正确性。