[发明专利]一种分数槽四层绕组永磁电机永磁体涡流损耗计算方法

权利要求书

1.一种分数槽四层绕组永磁电机永磁体涡流损耗计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)、将电机区域分为永磁体区域、气隙区域、定子槽口区域、槽身上层绕组区域及槽身下层绕组区域五个部分；其中，所述槽身上层绕组区域包含位于槽口侧的两层绕组，所述槽身下层绕组区域包含位于定子轭部侧的两层绕组；

步骤(2)、确定槽身上层绕组区域和槽身下层绕组区域包含的两层绕组的电流密度函数；

步骤(3)、将槽身上层绕组区域和下层绕组区域的电流密度函数分别展开为傅里叶级数表达式；

步骤(4)、在极坐标系下，建立五个区域内的矢量磁位方程；

步骤(5)、施加永磁体磁极区域与气隙区域、气隙区域与定子槽口区域、定子槽口区域与槽身上层绕组区域、槽身上层绕组区域与槽身下层绕组区域交界面的边界条件；

步骤(6)、根据所施加的边界条件确定五个区域的矢量磁位方程，获得永磁电机电枢反应磁场分布表达式；

步骤(7)、由永磁体区域的矢量磁位方程建立永磁体涡流损耗的解析模型，计算获得永磁电机总的涡流损耗和电枢反应场谐波造成的涡流损耗。

2.根据权利要求1所述分数槽四层绕组永磁电机永磁体涡流损耗计算方法，其特征在于，所述步骤(2)确定槽身上层绕组区域和下层绕组区域包含的两层绕组的电流密度函数的表达式分别为：

式中，J_i1、J_i2和J_i3、J_i4分别为槽身上层绕组区域、槽身下层绕组区域包含的两层绕组的电流密度；I_i1、I_i2和I_i3、I_i4分别为槽身上层绕组区域、槽身下层绕组区域包含的两层绕组的电流，其大小由电枢绕组额定电流I_N和绕组相序决定；α_bs为槽身宽对应的圆心角，采用弧度制；R_t、R_sb分别为槽身内半径和外半径；R_sm为槽身上层绕组和槽身下层绕组交界面的半径。

3.根据权利要求2所述分数槽四层绕组永磁电机永磁体涡流损耗计算方法，其特征在于，所述步骤(3)将槽身上层绕组区域和下层绕组区域的电流密度函数分别展开为傅里叶级数表达式：

其中，

其中E_n为中间变量，具体为：

式中，J_it、J_ib分别表示槽身上层绕组区域、槽身下层绕组区域的电流密度函数；J_it0、J_itn和J_ib0、J_ibn分别为J_it和J_ib傅里叶级数中的系数；n为相应谐波次数，N分别为n计算过程中取到的最大谐波次数；α表示槽身内某一点的机械位置角；α_i为第i个槽身中心位置，采用弧度制；α_bs为槽身宽对应的圆心角，采用弧度制。