[发明专利]一种风冷电机损耗分离装置及其损耗分离方法

权利要求书

1.一种风冷电机损耗分离装置，其特征在于，包括设于电机通风沟(3)内的风速检测器(1)和风温检测器(2)、分别设于定子槽楔(10)内外侧的激光器(9)和声波传感器(13)、均与定子的一相绕组连接的电流检测器(15)和电压调节器(16)及设于电机机壳(6)上的分析装置(4)和显示器(5)，所述风速检测器(1)、风温检测器(2)、激光器(9)、声波传感器(13)、电流检测器(15)、电压调节器(16)和显示器(5)均与分析装置(4)连接。

2.根据权利要求1所述的风冷电机损耗分离装置，其特征在于，所述风温检测器(2)的数量为两个，且两个所述风温检测器(2)分别设于电机通风沟(3)的进风口和出风口。

3.根据权利要求1所述的一种风冷电机损耗分离装置，其特征在于，所述电流检测器(15)与定子绕组端部串接，电压调节器(16)与定子绕组端部并接。

4.根据权利要求1所述的一种风冷电机损耗分离装置，其特征在于，所述风速检测器(1)和风温检测器(2)通过硅橡胶与电机通风沟(3)的内壁连接。

5.一种权利要求1-4任一所述的一种风冷电机损耗分离装置的损耗分离方法，具体包括以下步骤：

S1、采集电机通风沟(3)出风口处的风速v及电机通风沟(3)进风口处和出风口处的风温T₁和风温T₂；

S2、根据风速v、风温T₁和风温T₂，采用电机总损耗公式得到电机总损耗P：

P＝csvρ_airΔT

其中，c为空气比热，ΔT＝T₂-T₁、s为电机通风沟(3)的出风口面积，ρ_air为空气的密度；

S3、采集电机主轴(11)表面的振动声波数据，并根据振动声波数据，计算电机主轴(11)的摩擦系数C_r；

S4、采用风摩损耗公式计算出电机主轴(11)的风摩损耗P_air；

S5、采集定子的定子电流I_a，根据定子电流I_a，采用定子铜耗计算公式计算定子铜耗P_Cu；

S6、采集定子电压数据，计算任意工况下的铁芯损耗P_Fe：

其中，P_Imin、P_airmin和P_CuImin均为空载电流最小值时对应的电机总损耗、风摩损耗和定子铜耗，U为电机在任意工况下的定子电压，U_0min为空载电流最小值时的定子电压；

S7、计算出任意工况下的附加损耗P_s：

P_s＝P-P_Cu-P_Fe-P_air。

6.根据权利要求5所述的损耗分离方法，其特征在于，所述铁芯损耗P_Fe的构建方法包括：

构建空载电流最小值时的电机总损耗公式：

P_Imin＝P_FeImin+P_airImin+P_CuImin

构建空载电流最小值时对应的铁芯损耗计算模型：

根据空载电流最小值时的电机总损耗公式和铁芯损耗计算模型，得到任意工况下的铁芯损耗公式：

7.根据权利要求5所述的损耗分离方法，其特征在于，所述定子铜耗计算公式为：

其中，k_a是定子绕组相数，R_a是定子一相电阻。