[发明专利]一种电机等效气隙模型

权利要求书

1.一种电机等效气隙模型，其特征在于：将电机拓扑结构分为初始励磁磁动势(1)、调制器(2)和滤波器(3)的级联；

所述初始励磁磁动势(1)为永磁体或等效励磁绕组通以励磁电流在物理气隙上建立的初始磁动势分布，包含多种谐波分量；

所述调制器(2)调制初始励磁磁动势(1)分布，产生一系列磁动势谐波分量，且所有的磁动势谐波分量在气隙中产生相应的磁通密度谐波分量；

所述滤波器(3)由电枢绕组作空间谐波选择性过滤，并提取有效的气隙磁通密度谐波分量用于感应生成磁链或电动势，为负载供电或接收同步电流产生相应的机械输出。

2.根据权利要求1所述的电机等效气隙模型，其特征在于：所述调制器(2)根据电机结构的不同分为单位调制器(21)、短路线圈(22)和磁阻凸极(23)。

3.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：所述调制器(2)在绕线式感应电机和隐极式同步电机拓扑结构中为单位调制器(21)，在鼠笼式感应电机拓扑结构中为短路线圈(22)，在凸极式同步电机拓扑结构中为磁阻凸极(23)。

4.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：根据不同的调制器提出对应的调制算子，推导出调制过的励磁磁动势函数分布，从而表达气隙磁密、磁链、反电势、转矩及电感特性等电磁参数表达式。

5.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：单位调制器(21)调制后的周期函数与其本身相同。

6.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：短路线圈(22)的调制算子为：

其中，N_SC为短路线圈的单元数，γ为短路线圈的跨距，f(φ,t)为初始励磁磁动势分布函数，φ为静止坐标系下圆周位置机械角度，φ为调制器坐标系下圆周位置机械角度，N_j和i_j分别为短路线圈第j环绕组函数和电流。

7.根据权利要求2所述的电机等效气隙模型，其特征在于：磁阻凸极(23)的调调制算子为：

其中，N_RT为转子极数，ε_RT为转子齿槽比，o为槽口宽度，t_d为齿距，κ为o/t_d的函数，下标r代表转子，C^R为转子齿占据的气隙圆周表面不连续区间。