[发明专利]一种电机磁共能模型建立系统

权利要求书

1.一种电机磁共能模型建立系统，其特征在于，该系统计及齿槽、反电动势非正弦以及磁饱和影响建立磁共能模型，包括：

电机工作点选取模块，用于将相电流有效值I_s和定子电流矢量相对转子位置d轴的空间相位角β的电机实际工作区间分别等分为w_I与w_β份，根据功率等效原则获得同步直角坐标系下的W个电机电流工作点，W＝w_I×w_β；

磁共能数值解获取模块，用于根据有限元参数仿真法获取电机的磁共能数值解；

磁共能模型获取模块，用于对所述磁共能数值解获取模块获取的磁共能数值解进行二维傅里叶级数展开，并以关于电机相电流有效值的多项式拟合傅里叶级数展开系数，获得磁共能模型I_s、β分别为相电流有效值和定子电流矢量相对转子位置的空间相位角，θ_r为转子位置对应的空间电角度坐标值；

所述磁共能数值解获取模块获取电机的磁共能数值解的具体过程为：

利用有限元软件建立内置式永磁同步电机模型，将电机工作点选取模块选取的W个电机电流工作点输入到所述内置式永磁同步电机模型中，利用场计算器获得电机整体磁共能，设定仿真周期和步长，执行有限元数值计算，获取不同工作点下的一周期内转子在不同空间电角度下的磁共能波形将相电流有效值相同且包含所有不同空间相位角β^m的磁共能数值置于同一矩阵中，其中，为转子位置对应的空间电角度坐标值，为所选取的转子位置的离散坐标个数，β^j为三相定子电流的转矩角，j＝1,2,...,w_β，w_β为所选取的一个周期内不同转矩角的个数，k＝1,2,...,w_I，w_I为所选取的不同相电流幅值的个数；β^m分别为第m个工作点的相电流有效值和转矩角，m＝1,2,...,W。

2.根据权利要求1所述的电机磁共能模型建立系统，其特征在于，所述电机电流工作点表示为：

其中，P^m为电机电流工作点。

3.根据权利要求2所述的电机磁共能模型建立系统，其特征在于，所述磁共能数值解的二维傅里叶级数展开表示为：

其中，为第k个相电流有效值下的磁共能波形的二维傅里叶级数拟合，N₁为以转子空间电角度θ_r为自变量的傅里叶级数阶数，N₂为以转矩角β为自变量的傅里叶级数阶数，与ω_β分别为θ_r与β的基波对应的角频率，为对应阶数的二维傅里叶级数系数。

4.根据权利要求3所述的电机磁共能模型建立系统，其特征在于，所述磁共能模型表示为：

其中，为考虑了I_s变化的磁共能模型，

V(θ_r)、U(β)为所选取的二维傅里叶级数基底，C(I_s)为以相电流I_s为自变量的傅里叶系数拟合函数，N₃为多项式拟合阶数。

5.根据权利要求4所述的电机磁共能模型建立系统，其特征在于，还包括：

电机电压获取模块，用于根据磁共能模型获取模块输出的磁共能模型获取定子电流同步坐标系下的电机电压方程表达式。