[发明专利]一种外转子永磁轮毂电机永磁体损耗获取方法

说明书

本发明涉及一种外转子永磁轮毂电机永磁体损耗的获取方法，该方法利用永磁轮毂电机运行中永磁体以及相接触的部件和介质的温度获取永磁体损耗，以发热形式表现出来，根据外转子永磁电机的结构，选择合适的节点，建立热网络，求出外转子永磁电机永磁体的损耗。与现有技术相比，本发明直接根据电机实际工作情况获取永磁体损耗，较为准确直观，有利于设计人员根据损耗情况选取合适的参数，减小永磁体损耗，减少发热量，从而保护电机的运行时的可靠性以及安全性。

技术领域

本发明涉及外转子永磁轮毂电机的检测分析领域，尤其是涉及一种外转子永磁轮毂电机永磁体损耗获取方法。

背景技术

外转子永磁轮毂电机是目前使用比较广泛的一种轮毂电机，其有着损耗小、效率高，体积小，运行可靠等优点，但是外转子永磁轮毂电机高功率密度的特点，导致其永磁体损耗较高，同时由于轮毂电机的工作情况较为恶劣，散热条件不佳，永磁体的温升较高，严重情况下会造成永磁体发生不可逆退磁。所以在设计生产制造轮毂电机时，需要求得准确的轮毂电机永磁体损耗，根据实际损耗值，为轮毂电机的设计做一定的参考。目前针对永磁电机的永磁体损耗主要采用有限元方法，但是该方法存在以下缺点：一、计算耗时较长；二、该方法主要基于使用者建立的电机模型来进行计算，准确性受到电机模型的制约；三、该方法无法直接从实际电机得到损耗值，不够直观。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种外转子永磁轮毂电机永磁体损耗获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种外转子永磁轮毂电机永磁体损耗获取方法，具体包括以下步骤：

S1.在电机上设置多个温度检测节点建立热网络；

S2.根据热网络建立热平衡方程；

S3.在电机热稳定状态下检测每个温度检测节点的温度；

S4.将每个检测节点的温度带入热平衡方程，求解获得永磁体的损耗。

进一步地，所述的温度检测节点包括n个转子套节点、n个永磁体节点、n个气隙节点和两个端部气体节点，其中，在轴向上将轮毂电机的永磁体均分为n部分，每部分永磁体几何中心即为永磁体节点；轮毂电机的转子套与永磁体接触部分在轴向上均分为n部分，每部分的几何中心即为转子套节点；永磁体和定子之间的气隙均分为n部分，每部分的几何中心即为气隙节点；所述的端部气体节点设置在定子两端的外表面；n为大于等于1的正整数。

进一步地，所述的步骤S2具体包括：

S201.获取每个温度检测节点的相关参数和轮毂电机的参数，计算热网络模块内相邻永磁体节点之间的热阻值、位于最外侧两端的永磁体节点和两端端部气体节点之间的热阻值，以及每个永磁体节点分别与距离最接近的转子套节点和气隙节点之间的热阻值；

S202.根据步骤A1中的热阻值建立热平衡方程。

进一步地，所述的热平衡方程为：

式中，T_i为在电机热稳定状态下检测到的第i个检测节点的温度；T_ij为在电机热稳定状态下检测到的第i个检测节点的第j个相邻点的温度；R(i,ij)为相邻检测节点之间的热阻值。

进一步地，所述的相邻永磁体节点之间的热阻值R_ec计算公式为：

式中，L_e为相邻两个永磁体节点的距离，λ_e为永磁体的导热系数，S为永磁体内部的热传递面积。

进一步地，所述的永磁体节点和转子套节点之间的热阻值R_z计算公式为：