[发明专利]混合励磁轴向磁场磁通切换电机的等效热网络建模方法

摘要

本发明公开了一种混合励磁轴向磁场磁通切换电机的等效热网络建模方法。该方法为：首先建立电机的三维传热模型和电机的等效热网络模型；然后计算电机的总发热量，并将热量分配给热源节点，根据不同散热条件下的传热学经验公式，计算各节点之间的换热系数；接着将各节点之间的传热等效为简单几何体之间传热，求出各节点之间的等效热阻；最后建立数学模型，选择合适的求解算法求解各节点的温升。本发明降低了求解电机内部部件温度的难度，具有简便快速且准确性高的优点。

主权项

1.一种混合励磁轴向磁场磁通切换电机的等效热网络建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立混合励磁轴向磁场磁通切换电机的三维导热模型，并根据传热学分析的要求以及电机自身的结构特点对该模型进行初步处理；步骤2：设置电机各组成部分内部节点、边界节点以及固体表面周围换热流体的辅助节点，将各节点根据传热方式相互连接，建立混合励磁轴向磁场磁通切换电机的三维等效热网络模型；步骤3：计算电机定子铁心、转子铁心、永磁体以及电枢绕组部分的发热量，并将热量分别分配到相应的热源节点；步骤4：计算电机电枢绕组和励磁绕组端部与外气腔、定子铁心外表面与外部空气的自然对流换热系数，以及上、下定子齿内表面与定转子之间的气隙，转子齿与转子齿之间空气的强制对流换热系数；步骤5：根据不同传热方式下的等效热阻计算公式，求出电机各部分内部的传导热阻以及固体表面的边界对流热阻、永磁体与定子铁心的接触热阻、定子槽内绝缘与定子铁心的接触热阻以及定子槽内绝缘与绕组的接触热阻，从而建立混合励磁轴向磁场磁通切换电机的等效热阻传热物理模型；步骤6：根据步骤5所建立的等效热阻传热物理模型建立等效热网络的数学模型，根据电路中的基尔霍夫定律推导出基尔霍夫热流定律，列出等效热网络中各节点之间的热流平衡方程组，求解热平衡方程组从而得到各节点的温升。