[发明专利]一种基于多场耦合技术的永磁同步电机温升散热分析方法

摘要

本发明公开了一种基于多场耦合技术的永磁同步电机温升散热分析方法。本发明包括1.通过建立电机电磁场模型进行电磁损耗分析，获得线圈上的铜损、铁芯中的铁损以及永磁材料上的涡流损耗；2.建立电机结构温度场分析和流体散热分析的流固强耦合共轭热传导模型；3.建立电磁损耗分析和流固强耦合共轭热传导分析的双向弱耦合模型；4.利用重复循环迭代方法实现单独物理模型的收敛以及电磁场模型和流固强耦合共轭热传导模型之间的载荷传递的收敛性，当收敛条件满足用户设定条件时，耦合平衡，计算结束。本发明集成了强耦合与弱耦合的优势，实现了在统一软件平台下对电机工作中的温升和散热过程进行精确的仿真，增加了计算时收敛的稳定性，提高了计算精度和计算效率。

主权项

一种基于多场耦合技术的永磁同步电机温升散热分析方法，其特征在于：包含以下步骤：步骤1:通过建立电机电磁场模型进行电磁损耗分析，获得线圈上的铜损、铁芯中的铁损以及永磁材料上的涡流损耗；步骤2:建立电机结构温度场分析和流体散热分析的流固强耦合共轭热传导模型，采用多点约束法即MPC技术确保电机流道固体界面和冷却液界面温度的连续性以及热流的守恒性，以下流固强耦合共轭热传导简称为流固共轭热传导；步骤3:建立电磁损耗分析和流固共轭热传导分析的双向弱耦合模型：将电磁损耗分析得到的损耗作为生热量通过体积映射和插值方法加载到流固共轭热传导分析中，并将流固共轭热传导分析的温度分布结果映射传递到电磁损耗分析中；步骤4:利用重复循环迭代方法实现单独物理模型的收敛以及电磁场模型和流固共轭热传导模型之间的载荷传递的收敛性，当收敛条件满足用户设定条件时，耦合平衡，计算结束，其中所述单独物理模型为电磁场模型和流固共轭热传导模型。