[发明专利]一种适用于充水式潜水电机辅助槽的设计方法

权利要求书

1.一种适用于充水式潜水电机辅助槽的设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：计算充水式潜水电机不开槽时气隙磁导；

S2：计算充水式潜水电机定子不开槽且转子槽等效为开口槽时槽开口处的气隙磁导：

根据公式计算充水式潜水电机定子不开槽且转子槽等效为开口槽时槽开口处的气隙磁导，其中：δ₁是转子槽等效为开口槽之后开口槽的等效槽深；

S3：计算充水式潜水电机转子闭口槽等效为开口槽的等效槽宽：

根据公式b_w＝b_s-2h_s0cotα计算充水式潜水电机闭口槽等效为开口槽时的等效槽宽，其中：b_w是等效槽宽,b_s是闭口槽槽宽,h_s0是槽桥高,α是辅助线的角度；

S4：确定辅助槽的初始尺寸：

所述确定辅助槽的初始尺寸的方法包括：辅助槽槽宽大于两倍的电机气隙长度，小于转子槽宽、槽高为转子槽高的1/m，m取5-10；

S5：计算辅助槽等效为开口槽时槽口处的气隙磁导：

根据公式计算充水式潜水电机辅助槽等效为开口槽时槽口处的气隙磁导，其中：δ₂是辅助槽等效为开口槽之后开口辅助槽的等效槽深；

S6：计算闭口辅助槽等效为开口槽时的等效槽宽：

根据公式b_w1＝b_s1-2h_s01cotα计算充水式潜水电机闭口辅助槽等效为开口辅助槽时的等效槽宽，其中：b_w1是辅助槽等效槽宽,b_s1是辅助槽槽槽宽,h_s01是辅助槽槽桥高；

S7：建立带有辅助槽的气隙磁导数学模型：

所述建立带有辅助槽的气隙磁导的数学模型的方法包括：用周期变化矩形波模拟气隙磁导的变化波形，对步骤S1、S2、S5中计算得到的各部分气隙磁导采用标幺化处理，并作为矩形波的幅值，各部分幅值对应的占空比由步骤S4中计算得到的转子槽等效槽开口和步骤S6中计算得到的辅助槽等效槽开口分别与转子槽矩的比值得出；

S8：对气隙磁导数学模型进行二维傅里叶分解；

S9：计算气隙磁导的总谐波失真THD：

所述计算气隙磁导的总谐波失真THD的方法包括：根据公式计算气隙磁导的总谐波失真，其中：λ_n是气隙磁导的n次谐波幅值，λ₁是气隙磁导基波幅值；

S10：以步骤S5中的辅助槽尺寸为基准，按等差数递增列选定k组辅助槽宽、m组辅助槽深，k取10-20，m取5-10，重复步骤S4-S9；

S12：绘制气隙磁导的THD随辅助槽槽宽和槽深变化的曲线；

S13：确定辅助槽尺寸：

根据气隙磁导的THD曲线，确定使电机谐波含量最小的辅助槽尺寸。

2.根据权利要求1所述的充水式潜水电机辅助槽的设计方法，其特征在于：

步骤S10中k取20，m取10。

3.根据权利要求1所述的充水式潜水电机辅助槽的设计方法，其特征在于：

步骤S10中选定的辅助槽槽宽最大不超过转子槽槽宽，选定的辅助槽槽深不超过转子槽槽深。