[发明专利]一种确定高频信号注入对电机电磁场影响的方法及系统

说明书

本发明公开了一种确定高频信号注入对电机电磁场影响的方法及系统，属于电机控制技术领域。本发明方法包括：建立与目标电机相关联的三相正弦交流电激励下的磁动势空间分布模型；建立麦克斯韦磁场解析模型；建立目标电机的气隙磁场分布模型；建立高频信号的谐波幅频特性与目标电机的等效气隙磁阻的映射关系；促使所述气隙磁场分布模型基于所述映射关系进行模拟运行，并在模拟运行的过程中，注入所述预设频段的高频信号，以输出目标电机在注入预设频段的高频信号后，气隙磁场谐波的模拟信号；根据所述模拟信号，确定高频信号注入对目标电机电磁场的影响。本发明能够为电机注入高频信号的选择提供理论依据。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，并且更具体地，涉及一种确定高频信号注入对电机电磁场影响的方法及系统。

背景技术

具有抑制高频谐波特征的电机本体在电枢绕组排列、定、转子齿轮廓等方面具有一定的特征，如何认知、设计符合控制要求的电机本体是需要解决的关键技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种确定高频信号注入对电机电磁场影响的方法，包括：

基于影响目标电机的气隙磁场谐波的影响参数，建立与目标电机相关联的三相正弦交流电激励下的磁动势空间分布模型；

基于麦克斯韦空间电磁场分析确定目标电机的气隙磁场分布，基于所述确定的目标电机的气隙磁场分布，建立麦克斯韦磁场解析模型；

对所述磁动势空间分布模型和麦克斯韦磁场解析模型进行融合，并在融合的过程中结合齿槽效应和磁饱和效应，以建立目标电机的气隙磁场分布模型；

利用样本数据对气隙磁场分布模型的输出结果进行验证，若验证过程中，结果的准确率达到阈值以上完成验证，建立高频信号的谐波幅频特性与目标电机的等效气隙磁阻的映射关系；

促使所述气隙磁场分布模型基于所述映射关系进行模拟运行，并在模拟运行的过程中，注入所述预设频段的高频信号，以输出目标电机在注入预设频段的高频信号后，气隙磁场谐波的模拟信号；

根据所述模拟信号，确定高频信号注入对目标电机电磁场的影响。

可选的，方法，还包括：根据高频信号注入对目标电机电磁场的影响，以生成注入高频信号的优选策略，通过优选策略确定适合注入目标电机的高频信号。

可选的，影响参数，包括如下中的至少一种：绕组开槽参数，短距参数和气隙磁场分布系数

可选的，齿槽效应为目标电机的等效气隙磁阻因转子齿发生变化的规律。

可选的，基于麦克斯韦空间电磁场分析确定目标电机的气隙磁场分布，包括：针对目标电机的气隙磁场，建立麦克斯韦扩散方程组，采用变量分离法对所述麦克斯韦扩散方程组求解，针对麦克斯韦扩散方程组的解，通过贝塞尔方程求解空间磁场矢量，以确定目标电机的气隙磁场分布。

可选的，建立高频信号的谐波幅频特性与目标电机的等效气隙磁阻的映射关系，包括：

确定注入单一高频信号或多高频信号的谐波与目标电机气隙磁场谐波的关系，以确定单一高频信号或多高频信号的谐波幅值特性，对气隙磁场频域的影响；

基于单一高频信号或多高频信号的谐波幅值特性，对气隙磁场频域的影响，确定注入单一高频信号及多高频信号，对目标电机转矩及铁损的影响；

根据注入单一高频信号及多高频信号，对目标电机转矩及铁损的影响，

建立待注入的高频信号的谐波幅频特性与目标电机等效气隙磁阻的映射关系。

再一方面，本发明还提出了一种确定高频信号注入对电机电磁场影响的系统，包括：