[发明专利]永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法、系统及存储介质

权利要求书

1.永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法，用于快速准确计算加减速工况全转速段每个转速点电机受到的电磁力，其特征在于，包括下述步骤：

S1、根据给定的电机几何模型和给定参数，在电磁软件中建立电机瞬态电磁场仿真分析有限元模型；

S2、选取恒转矩区和恒功率区内的稳定转速点，并对选取的稳定转速点工况进行电磁力仿真；

S3、对电磁力仿真得到的少数几个稳定转速点的电磁力进行定子齿面区域积分运算，得到相应稳定转速点下每个定子齿面上的径向和切向电磁力合力；

S4对得到的恒转矩区的一个稳定转速点的每个定子齿面上的径向和切向电磁力合力进行时间变换，从而得到整个恒转矩区内每个转速点的电磁力；同样地，对得到的恒功率区的少数几个稳定转速点的每个定子齿面上的径向和切向电磁力合力进行插值计算，从而得到恒功率区内每个稳定转速点的电磁力；

S5、综合恒转矩区和恒功率区内的电磁力结果，得到电机在加减速工况全转速段内每个转速点的电磁力。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法，其特征在于，步骤S1中，在电磁软件中建立瞬态电磁场仿真分析有限元模型，具体为：

S11、在电磁仿真软件中导入给定的电机几何模型，由于电机磁场主要沿径向平面闭合，所以只要建立二维平面模型，此外电机沿圆周方向具有周期性，只要建立半个单元电机模型；

S12、根据给定的硅钢片材料和永磁体材料参数，给定、转子铁心和永磁体赋予相应的材料；根据给定的电流参数设置电路激励；

S13、设置运动边界条件和周期边界条件，设置求解步数和步长，并进行网格划分，得到永磁同步电机瞬态电磁场仿真有限元模型。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法，其特征在于，步骤S2中，所述选取恒转矩区和恒功率区内的稳定转速点，遵循以下准则：

A、恒转矩区由于电机相电流的幅值和相位角保持不变，所以恒转矩区只需要仿真一个稳定转速点的电磁力，选取恒转矩区对应转速范围的中间转速点作为仿真转速点；

B、恒功率区由于电机相电流的幅值和相位角随电机转速发生变化，所以需要根据实际情况每隔一定的转速取一个稳定转速点进行电磁力仿真。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法，其特征在于，步骤S2中，在选取恒功率区稳定转速点时，每隔500r/min取一个稳定转速点。

5.根据权利要求3所述的永磁同步电机加减速工况电磁力计算方法，其特征在于，恒功率区内电磁力仿真应同时满足以下条件：

A、在对恒功率区内每隔一定转速选取的稳定转速点进行电磁力仿真计算时，不同转速工况每个电周期内的采样点数要设置成相等；

B、每个电周期内的采样点数的选取要使得采样频率大于所关注的电磁力谐波频率的两倍。