[发明专利]一种长定子直线电机电磁模型建立方法及装置

权利要求书

1.一种长定子直线电机电磁模型建立方法，其特征在于，所述长定子直线电机包括长定子，所述长定子缠绕有三相电缆，所述方法包括：

获得多个预设点的磁场场强；所述多个预设点位于所述长定子周围不同的空间位置；

根据所述三相电缆的三相电流、所述长定子的铁芯的等效电流和所述多个预设点的空间位置，建立含有未知量的电磁模型；所述未知量包括所述等效电流的相位和幅值；

根据所述多个预设点的磁场场强和所述电磁模型，获得所述未知量，建立完整的电磁模型；

其中，所述方法还包括通过以下方式获得所述等效电流：

将所述长定子的铁芯的表面分为M个网格；所述M为正整数；

将所述M个网格中每个网格内的电流等效为一个网格电流；

根据所述M个网格对应的M个所述网格电流，获得所述等效电流；

构建目标函数其中，f为电磁模型多目标优化问题的目标函数，Bn为根据所述含有未知量的电磁模型和所述多个预设点的空间位置计算得到的含有未知量的所述多个预设点的场强，B′n为根据数值仿真得到的磁感应强度，Am为将所述长定子的铁芯的表面的第M个网格等效为的电流幅值；φm为Am的相位；n为预设点的个数；

目标优化数学模型为

其中，f1为第一个预设点的空间位置所对应的目标函数；f2为第二个预设点的空间位置所对应的目标函数；fn为第n个预设点的空间位置所对应的目标函数；T为矩阵的转置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相电缆的三相电流、所述长定子的铁芯的等效电流和所述多个预设点的空间位置，建立含有未知量的电磁模型，包括：

将所述等效电流和所述三相电流，等效为无数个电流元；

根据所述无数个电流元的电磁感应磁场和所述多个预设点的空间位置，通过积分得到含有未知量的电磁模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个预设点中每个预设点距离所述长定子的侧面预设距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述三相电缆中每一个电缆所在的曲线，等效为折线；

所述根据所述三相电缆的三相电流、所述长定子的铁芯的等效电流和所述多个预设点的空间位置，建立含有未知量的电磁模型，包括：

根据所述三相电缆中每一个电缆对应的折线、所述三相电流的电流值、所述长定子的铁芯的等效电流和所述多个预设点的空间位置，建立含有未知量的电磁模型。

5.一种长定子直线电机电磁模型建立装置，其特征在于，所述长定子直线电机包括长定子，所述长定子缠绕有三相电缆，所述装置包括：

获得模块，用于获得多个预设点的磁场场强；所述多个预设点位于所述长定子周围不同的空间位置；

第一建立模块，用于根据所述三相电缆的三相电流、所述长定子的铁芯的等效电流和所述多个预设点的空间位置，建立含有未知量的电磁模型；所述未知量包括所述等效电流的相位和幅值；

第二建立模块，用于根据所述多个预设点的磁场场强和所述电磁模型，获得所述未知量，建立完整的电磁模型；

其中，所述装置还包括：

等效电流获得模块，用于将所述长定子的铁芯的表面分为M个网格；所述M为正整数；将所述M个网格中每个网格内的电流等效为一个网格电流；根据所述M个网格对应的M个所述网格电流，获得所述等效电流；

构建目标函数其中，f为电磁模型多目标优化问题的目标函数，Bn为根据所述含有未知量的电磁模型和所述多个预设点的空间位置计算得到的含有未知量的所述多个预设点的场强，B′n为根据数值仿真得到的磁感应强度，Am为将所述长定子的铁芯的表面的第M个网格等效为的电流幅值；φm为Am的相位；n为预设点的个数；

目标优化数学模型为

其中，f1为第一个预设点的空间位置所对应的目标函数；f2为第二个预设点的空间位置所对应的目标函数；fn为第n个预设点的空间位置所对应的目标函数；T为矩阵的转置。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一建立模块具体用于：

将所述等效电流和所述三相电流，等效为无数个电流元；

根据所述无数个电流元的电磁感应磁场和所述多个预设点的空间位置，通过积分得到含有未知量的电磁模型。