[发明专利]电机热仿真方法、装置及电子设备在审
申请号: | 201910438243.6 | 申请日: | 2019-05-22 |
公开(公告)号: | CN110147626A | 公开(公告)日: | 2019-08-20 |
发明(设计)人: | 李恒杰;吴龙;乔振;陈伟;曾贤强;朱月阳;曹磊 | 申请(专利权)人: | 兰州理工大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50;G06T17/20 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 杨奇松 |
地址: | 730000 甘肃*** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 三维仿真模型 分析模型 电机 预设 装置及电子设备 网格区域 参数集 热仿真 热分析 网格 电机技术领域 仿真结果 计算效率 温度分布 建模 输出 申请 | ||
1.一种电机热仿真方法,其特征在于,所述方法包括:
获取电机的三维仿真模型及与所述电机对应的参数集;
通过预设有限元分析模型对所述三维仿真模型进行网格划分;
基于所述参数集,通过所述预设有限元分析模型对所述三维仿真模型中的网格区域进行有限元热分析,得到所述预设有限元分析模型输出的包括所述电机的温度分布的仿真结果。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过预设有限元分析模型对所述三维仿真模型进行网格划分,包括:
通过所述预设有限元分析模型确定分别与所述三维仿真模型中的转子、定子对应的第一网格密度、第二网格密度;
根据所述第一网格密度对所述转子进行网格划分,以及根据所述第二网格密度对所述定子进行网格划分。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过所述预设有限元分析模型计算所述转子中网格区域的热流率的第一误差,在所述第一误差大于或等于第一预设阈值时,通过所述预设有限元分析模型确定一个网格密度大于所述第一网格密度的网格密度作为与所述转子对应的新的第一网格密度;
或者,通过所述预设有限元分析模型计算所述定子中网格区域的热流率的第二误差,在所述第二误差大于或等于第二预设阈值时,通过所述预设有限元分析模型确定一个网格密度大于所述第二网格密度的网格密度作为与所述定子对应的新的第二网格密度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述预设有限元分析模型对所述三维仿真模型中的网格区域进行有限元热分析,包括:
通过所述预设有限元分析模型,利用第一公式计算所述三维仿真模型中第一辐射面向第二辐射面传热的热流率,所述第一辐射面、所述第二辐射面为所述三维仿真模型中的任意两个网格区域;
通过所述预设有限元分析模型基于所述热流率确定所述第二辐射面对应的网格区域的温度;
在获取各个辐射面所对应的网格区域的温度后,根据所述各个辐射面所对应的网格区域的温度得到所述三维仿真模型中各网格区域的温度分布;
其中,所述第一公式为:
式中,q为热流率;
ε为辐射率;
σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数;
A1为所述第一辐射面的面积;
F12为所述第二辐射面的形状系数;
T1为所述第一辐射面的绝对温度;
T2为所述第二辐射面的绝对温度。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,在获取电机的三维仿真模型及与所述电机对应的参数集之前,所述方法还包括:
基于所述电机的三维结构参数,构建所述电机的所述三维仿真模型。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其特征在于,所述参数集包括:
所述电机的额定功率、工作电压、转速、力矩、泊松比、电机转子、定子对应的传热系数、比热容。
7.一种电机热仿真装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取电机的三维仿真模型及与所述电机对应的参数集;
网格划分单元,用于通过预设有限元分析模型对所述三维仿真模型进行网格划分;
热分析单元,用于基于所述参数集,通过所述预设有限元分析模型对所述三维仿真模型中的网格区域进行有限元热分析,得到所述预设有限元分析模型输出的包括所述电机的温度分布的仿真结果。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述网格划分单元还用于:
通过所述预设有限元分析模型确定分别与所述三维仿真模型中的转子、定子对应的第一网格密度、第二网格密度;
根据所述第一网格密度对所述转子进行网格划分,以及根据所述第二网格密度对所述定子进行网格划分。
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