[发明专利]考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法

权利要求书

1.一种考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法，其特征在于，在反电动势估算方法中，当电机负载逐渐饱和时，通过添加一个饱和系数K_i来修正数学模型来计算永磁体温度T₁，所述饱和系数的设计具体如下：

通过引入饱和系数K_i对主磁通随剩余磁通密度的变化方程进行修正，K_i计算方式为：

式中，F_δ是气隙中的磁动势；F_t是定子齿部的磁动势；F_j是定子轭部的磁动势；

式中，μ_o,μ_j,μ_t分别为气隙、定子轭部和定子齿部的磁导率，B_δ，B_j，B_t分别为气隙、定子轭部和定子齿部的磁通密度，C_j为定子轭部处的磁压降修正系数并能够通过查表得出，L_j和L_t为定子磁路的计算长度，计算方法如公式(11)表示，式中，L_j和L_t由定子结构决定，H_tr是定子齿根部的磁场强度，H_t/2是定子齿中部的磁场强度，H_tt是定子齿顶部的磁场强度，p是极对数；

(11)其中，h₁₁为定子齿顶部到槽口的距离，h₂₁为定子齿宽沿其高度变化不大的长度，电机的定子结构为梨形槽结构，r₂₁为梨型槽底端部的半径，h_j1为实际定子齿联轭高度，h_s1为定子齿部总长度，D₁为定子外径，D_i1为定子内径，最后通过公式(17)计算得出所述的永磁体温度T₁：

其中，U_s0,U_s1,i_e0,i_e1分别是空载和负载下的定子电压和定子电流，ε₀，ε₁分别是空载和负载下的定子电流和定子电压之间的夹角，T₀是空载下的永磁体温度；其中，δ为气隙长度，α₀是当温度为T₀时的温度系数，R是定子电阻。

2.根据权利要求1所述的考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法，其特征在于，所述夹角ε₀和ε₁能通过式(18)计算定子电流和定子电压的过零点时间差得到：

ω＝2π n；ε＝ω·△t (18)

其中，ω是角速度，n是转速，△t是电流和电压过零点之间的时间差，其中，ε₀＝0为空载状态下的角度，因此只需计算负载条件下的角度ε₁。

3.根据权利要求1所述的考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法，其特征在于，所述永磁体温度T₁为电机负载逐渐饱和情况下一段时间内的永磁体温度平均值。

4.根据权利要求1所述的考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法，其特征在于，所述永磁同步电机为高功率密度永磁同步电动机。

5.根据权利要求1所述的考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法，其特征在于，所述考虑磁饱和的表贴式永磁同步电机的永磁体温度估算方法中的数学模型建立与分析具体利用有限元软件获取电机各部分的磁密，利用磁密得出饱和系数K_i，再将饱和系数代入数学模型中从而得出估算的永磁体温度。