[发明专利]一种磁阻电机铁磁材料BH特性检测算法

权利要求书

1.一种磁阻电机铁磁材料BH特性检测算法，将开关磁阻电机对齐位置磁链特性划分为两个区域，区域I为非饱和区域，通过磁路的基尔霍夫定律反推出线性区BH特性，区域II为饱和区域，采用递推法与安培环路定律计算出非线性区BH特性，其特征在于：本算法包括七个步骤，步骤一，测量电压电流、并计算对齐位置磁链数据，步骤二，利用辅助线划分区域，步骤三，非饱和区磁导率计算，步骤四，计算定子磁场强度，步骤五，计算当前磁链值下的定子磁密，步骤六，计算定子极磁场强度，步骤七，计算出电机的BH材料特性；

所述步骤一：测量对齐位置导通相电压、电流值，利用式(1)计算得到对齐位置磁链数据ψ_a；

其中，ψ(0)是初始磁链，由于硅钢材料剩磁较小，通常将ψ(0)取为0；u、i和r分别为开关磁阻电机的相电压、相电流和相电阻；

所述步骤二：利用辅助线将开关磁阻电机对齐位置磁链特性与相电流关系划分为两个区域，分别命名为非饱和区与饱和区；

所述步骤三：在非饱和区时，磁场未饱和，磁路中所有铁芯部分的磁导率是相同的，利用式(2)计算；

式中，μ_u为线性区磁导率，μ_g为气隙磁导率，A_sy为定子磁轭截面积，A_sp为定子截面积，A_rp为转子截面积，A_ry为转子磁轭截面积，A_g为磁路穿过气隙的截面积，l_sy为磁路通过的定子磁轭长度，l_sp为磁路通过的定子磁极的长度，l_rp为磁路通过的转子磁极长度，l_ry为磁路通过的转子磁轭长度，l_g为磁路通过的气隙长度，φ为磁通，N为电机绕组匝数，i为相电流；

所述步骤四：通过式(3)，利用对齐位置磁链特性推导出B_sp，并利用步骤三计算得到的磁导率推导出定子磁场强度，计算公式见式(4)；

式中，B_sp为定子磁密，ψ为磁链，H_sp为定子磁场强度；

所述步骤五：利用靠近线性区的第一个磁链值计算得到B_sp，随后推导出其他位置的磁密与磁场强度，见式(5)～(12)；计算当前磁链值下的定子磁密，从而使得电机其他部分的磁密处于已知的BH特性中；

式中，B_sy为定子磁轭磁密，B_ry为转子磁轭磁密，B_rp为转子磁密，B_g为气隙磁密，H_sy为定子磁轭磁场强度，H_ry为转子磁轭磁场强度，H_rp为转子磁场强度，H_g为气隙磁场强度；

所述步骤六：利用式(13)计算得到定子极磁场强度H_sq，

所述步骤七：不断重复步骤五与步骤六，并逐步选择下一个靠近计算得到的已知区域的BH特性，计算出电机的BH材料特性；处于非线性区的计算得到的已知BH特性，可通过线性插值得到磁场强度，非线性区磁场强度计算如式(14)所示；式中，B处于区间[B_sp0,B_sp1]中，其他区间可通过类似公式进行推导；应注意式(14)中的H_sp0,H_sp1,B_sp0,B_sp1是根据B所处区间进行选择的；

2.如权利要求1所述的一种磁阻电机铁磁材料BH特性检测算法，其特征在于：所述步骤五中，开关磁阻电机定子磁密为最大值，选取靠近线性区的磁链特性。