[发明专利]一种考虑瞬时铁耗的开关磁阻电机建模方法

权利要求书

1.一种考虑瞬时铁耗的开关磁阻电机建模方法，其特征在于包括如下步骤：

a.首先通过有限元分析软件建立电机的有限元模型，对电机的电磁场分布进行分析，根据电机电磁场的分布情况对电机的铁心部分进行区域划分，并在每一个特征区域内选取1个特征点，获得每一个特征点随转子位置和电流变化的静态磁密数据，采用等效磁路分析的方法对电机的磁密分布及变化趋势进行分析，得到静态磁密与每一区域特征点动态磁密的关系，进而得到电机每一区域的动态磁密计算公式，根据计算公式搭建动态磁密获取模块，得到电机每一区域特征点的动态磁密；

b.对电机频域铁耗计算模型进行分析，得到瞬时铁耗计算模型；

c.结合所得到的每一特征区域的动态磁密及瞬时铁耗计算模型计算得到电机的整体铁耗，对得到电机的整体铁耗进行分配，根据所分配的铁耗大小调节相绕组两端并联等效电阻的大小，建立瞬时铁耗的开关磁阻电机的建模；

所述瞬时铁耗计算模型为：

ε(ΔB_r)＝1+k_dcΔB_r^α+k_lΔB_r² (5)

ε(ΔB_t)＝1+k_dcΔB_t^α+k_lΔB_t² (6)

式中：P_hy,m、P_c,m和P_ex,m分别为开关磁阻电机单位质量的瞬时磁滞损耗、瞬时涡流损耗和瞬时附加损耗；

B_r和B_t分别为径向和切向分量的磁密；

B_mr和B_mt分别为径向和切向分量磁密峰值；

ΔB_r和ΔB_t分别为径向和切向分量的直流磁密；

k_h(B_r)和k_h(B_t)分别为磁密在径向和切向分量的磁滞损耗系数；

k_c为涡流损耗系数；k_ex(B_r,f)和k_ex(B_t,f)分别为磁密在径向和切向分量的附加损耗系数；

所述整体铁耗中的磁滞损耗分配模型为：

式中：P_{A_h}、P_{B_h}和P_{C_h}分别为有A相、B相、C相绕组引起的磁滞损耗；

P_{total_h}为电机总的磁滞损耗；

a、b和c分别为A相动态磁密变化率dB_A/dt、B相动态磁密变化率dB_B/dt和C相动态磁密变化率；

所述整体铁耗中的涡流损耗分配模型为：

式中：P_{A_c}、P_{B_c}和P_{C_c}分别为有A相、B相、C相绕组引起的涡流损耗；

P_{total_c}为电机总的涡流损耗；

所述整体铁耗中的附加损耗分配模型为：

式中：P_{A_ex}、P_{B_ex}和P_{C_ex}分别为有A相、B相、C相绕组引起的附加损耗；

P_{total_ex}为电机总的附加损耗。

2.根据权利要求1所述的一种考虑瞬时铁耗的开关磁阻电机建模方法，其特征在于：所述铁心部分划分的区域为：每相定子极沿径向方向等分为三个区域、转子极沿径向方向等分为三个区域、两相定子极之间的定子轭部、转子极间的轭部区域。

3.根据权利要求1所述的一种考虑瞬时铁耗的开关磁阻电机建模方法，其特征在于：所述整体铁耗对相绕组的影响采用在相绕组电感两端并联一个铁耗等效电阻。