[发明专利]基于时空对称性的感应电机转子电磁量的快速分离方法

权利要求书

1.基于时空对称性的感应电机转子电磁量的快速分离方法，其特征在于，步骤如下，

步骤1：结合感应电机转子侧的时空对称特性，对转子齿部不同位置的磁通密度在时间和空间上的对称特点进行分析，求解出不同位置磁密相位依次沿着旋转方向滞后的角度；

步骤2：采用一对极下的磁密数据构建一个完整周期的空间波形，利用傅里叶变换求解基波幅值得出空间磁密基波幅值，结合最小二乘法求解得出基频分量的相位，计算基频分量；

步骤3：将步骤2所得的基频分量从原始波形中减去，获得高频谐波分量，利用一个工频周期的磁密求出转子侧负载运行时的铁耗和铜耗，实现各次谐波的快速分析。

2.根据权利要求1所述的基于时空对称性的感应电机转子电磁量的快速分离方法，其特征在于，所述步骤1中，在一对极下，转子齿部空间对称单元处的磁密波形是一致的，磁密波形B(θ_R,t)和对称单元依次滞后的角度Δθ_R为：

其中，B(θ_R,t)为转子磁密；θ_R为选择转子侧为参考系下的机械角度；t为时间；为磁动势幅值；s为转差率；P为磁导；p为极对数；为相角；ω₁为工频角频率；N_S为定子槽数；n为磁动势谐波次数，n＝2k-1，k为不小于1的正整数；q为磁导谐波次数，q为自然数。

3.根据权利要求1所述的基于时空对称性的感应电机转子电磁量的快速分离方法，其特征在于，所述步骤2中，将对称单元所得到的磁密数据当作用于傅里叶变换的输入值，利用一对极下的磁密数据构建一个完整周期的空间波形，利用傅里叶变换求解基波幅值为：

其中，N为在齿部的采样点；i为谐波次数；B(i)为各次磁密的幅值；B(k)为采样点处的磁密值；j为虚数单位；k为采样点，Ns和Nr分别为定子和转子槽数；

利用最小二乘法与一个工频周期的时间谐波磁密波形进行拟合，求出低频分量的相角，磁密基波F(t)为：

其中，B_f为用空间对称性求出的磁密基波幅值；ω_s为转差频率，为使用最小二乘法拟合求解得到的相角。

4.根据权利要求1所述的基于时空对称性的感应电机转子电磁量的快速分离方法，其特征在于，所述步骤3中，利用一个工频周期的磁密数据减去之前所求得的基频表达式，得到高频分量，再利用傅里叶变化求出各次谐波幅值，其中，转子侧与转速相关的高频谐波频率根据式(5)求出：

其中，f_h为谐波角频率，f₁为工频角频率，s为转差率，p为极对数，ω₁为工频角频率,N_S为定子槽数，n为磁动势谐波次数，并且n＝2k-1，k为不小于1的正整数，q为磁导谐波次数，并且q为自然数。