[发明专利]电机绕组等效模型及建立方法、电机温度场分析方法

权利要求书

1.一种电机绕组等效模型的建立方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将电机槽内绕组中的导体、绝缘材料和浸渍材料等效为长方体模型；

S2、根据所述长方体模型中的热流方向，将所述长方体模型拆分若干T型等效热网络模型，若干所述T型等效热网络模型之间通过所述长方体模型的平均温度节点连接；

S3、结合浸渍材料导热系数、空气导热系数、导体导热系数、绝缘材料导热系数、浸渍材料占据长方体模型的体积比、导体占据长方体模型的体积比、绝缘材料占据长方体模型的体积比计算绕组在每个所述热流方向的等效导热系数；

S4、利用所述等效导热系数计算在所述热流方向上每个所述T型等效热网络模型的第一热阻、第二热阻和第三热阻。

2.如权利要求1所述的电机绕组等效模型的建立方法，其特征在于，每个所述T型等效热网络模型包括位于第一端部节点、第二端部节点和所述平均温度节点，其中，

所述第一端部节点位于所述T型等效热网络模型第一方向的端部；

所述第二端部节点位于所述T型等效热网络模型第二方向的端部，且与所述第一端部节点位于同一直线；

所述平均温度节点位于所述T型等效热网络模型第三方向的端部，且所述第三方向垂直于所述第一方向或所述第二方向。

3.如权利要求1所述的电机绕组等效模型的建立方法，其特征在于，每个所述T型等效热网络模型的热流方向与所述长方体模型的表面垂直。

4.如权利要求1所述的电机绕组等效模型的建立方法，其特征在于，所述热流方向包括相互垂直的X方向、Y方向和Z方向，若干所述T型等效热网络模型的数量为3个，3个所述T型等效热网络模型的热流方向分别与所述X方向、所述Y方向和所述Z方向重合。

5.如权利要求4所述的电机绕组等效模型的建立方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31、利用所述导体导热系数和所述绝缘材料导热系数计算包括导体和绝缘材料的第一等效导热系数k_w：

其中，k_c为导体导热系数，k_ci为绝缘材料导热系数，ε为导体占导体和绝缘材料的体积比，r_c为导体半径，r_ci为绝缘材料厚度；

S32、利用所述浸渍材料导热系数、所述空气导热系数和浸渍质量参数计算浸渍材料等效导热系数k_ei：

k_ei＝f_ig*k_i+(1-f_ig)*k_a

其中，k_i为浸渍材料导热系数，k_a为空气导热系数，f_ig为浸渍质量参数，0≤f_ig≤1，f_ig＝0表示电机槽内没有浸渍材料，f_ig＝1表示电机槽内没有空气气隙；

S33、利用所述第一等效导热系数和所述浸渍材料等效导热系数计算绕组在所述X方向的等效导热系数k_ex和在所述Y方向的等效导热系数k_ey：

其中，υ_c为导体占据长方体模型的体积比，υ_ci为绝缘材料占据长方体模型的体积比，υ_c+υ_ci+υ_ei＝1，υ_ei为浸渍材料占据长方体模型的体积比，k_ei为浸渍材料等效导热系数；

S34、利用所述导体导热系数、所述绝缘材料导热系数和所述浸渍材料等效导热系数计算绕组在所述Z方向的等效导热系数k_ez：

k_ez＝υ_ck_c+υ_cik_ci+υ_eik_ei

其中，υ_c为导体占据长方体模型的体积比，υ_ci为绝缘材料占据长方体模型的体积比，υ_ei为浸渍材料占据长方体模型的体积比，k_c为导体导热系数，k_ci为绝缘材料导热系数，k_ei为浸渍材料等效导热系数。