[发明专利]基于解析法的表贴式永磁电机驱动系统场路耦合分析方法

权利要求书

1.一种基于解析法的表贴式永磁电机驱动系统场路耦合分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于三相绕组为星形连接方式的永磁电机，根据永磁电机的电压平衡方程建立电机线电压向量、相电流向量、定子绕组磁链向量的耦合关系；

2)通过磁场解析计算方法建立永磁电机的相电流向量、定子绕组磁链向量、电机结构参数的耦合关系；

3)根据电机线电压向量、相电流向量、定子绕组磁链向量的耦合关系和永磁电机的相电流向量、定子绕组磁链向量、电机结构参数的耦合关系，建立电机线电压向量、相电流向量、电机结构参数的解析关系式；

4)利用各个相邻子域之间磁密径向分量连续及磁场强度切向分量连续的分界面边界条件，建立各个子域矢量磁位通解表达式中的第一-第九待定系数与相电流满足的约束方程，并结合步骤3)中的电机线电压向量、相电流向量、电机结构参数的解析关系式，构建集总求解矩阵；

5)在每个时间步长内，根据当前时间步长的电机线电压向量，上一时间步长的相电流向量、定子绕组磁链向量以及电机的结构参数，求解集总求解矩阵，同时获得当前时间步长的相电流向量和各子域矢量磁位的通解表达式中的第一-第九待定系数向量，根据步骤2)中电机的相电流向量、定子绕组磁链向量、电机结构参数的耦合关系，计算得到当前时间步长的定子绕组磁链向量，保存当前时间步长的相电流向量和当前时间步长的定子绕组磁链向量，用于下一时间步长的计算；

6)根据各子域中气隙子域的矢量磁位的通解表达式，计算气隙子域的磁密径向分量及切向分量，进而对电机的输出转矩及转矩波动率进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于解析法的表贴式永磁电机驱动系统场路耦合分析方法，其特征在于，所述步骤1)中电机线电压向量、相电流向量、定子绕组磁链向量的耦合关系满足以下公式：

其中，t_s为时间步长；u_L＝[u_ab u_bc]^T表示当前时间步长的线电压向量，u_ab和u_bc分别为a、b相及b、c相之间的线电压；i_ab及ψ分别表示当前时间步长的相电流向量及定子绕组磁链向量，满足i_ab＝[i_a i_b]^T，i_a，i_b分别表示a，b相电流；ψ＝[ψ_aψ_b ψ_c]^T，ψ_a，ψ_b，ψ_c分别为a，b，c相绕组磁链，T表示矩阵转置操作；i_ab^#及ψ^#分别表示上一时间步长的相电流向量及定子绕组磁链向量；R为相电阻，L₀为漏电感；C₊表示电压平衡方程的第一系数矩阵，满足C-表示电压平衡方程的第二系数矩阵，满足