[发明专利]一种基于磁网络的永磁电机建模和电磁性能计算方法

摘要

本发明公开一种基于磁网络的永磁电机建模和电磁性能计算方法，包括电机定子、转子、气隙的建模方法：将求解域根据运动情况划分成不同部件，在剖分单元生成磁阻模型，并添加由永磁材料和电流加载产生的磁势模型，部件内的支路进行串联、并联，部件之间在运动分界面处遵循磁场连续性定理，由拉格朗日插值法实现磁通在相邻支路的连续平滑分配，得到整个电机的节点磁压方程；采用牛顿迭代法，计算对应雅可比矩阵，获得更快的模型收敛速度；验证模型的准确性。优点是：利用部件划分和单元剖分保证了建模方法的通用性，不需要针对不同的结构进行磁路分析，拥有和有限元一样的建模高效性，并保证了一定求解精度，可以作为电机性能初步快速分析的工具。

主权项

1.一种基于磁网络的永磁电机建模和电磁性能计算方法，其特征在于，具体步骤为：/n步骤1，对于单转子电机将气隙1/2处设置为运动分界面，将求解域划分为一组定、转子部件，对于双转子电机则在第二个气隙1/2处设置第二条运动分界面，求解域划分2组定、转子部件；/n步骤2，将电机外径至电机外径1.2倍的区域设置为空气域；/n步骤3，在部件内部沿径向R、切向θ两个方向选取合适的剖分密度，进行一致性剖分；/n步骤4，沿着运动分界面延伸方向为每个剖分单元增加在运动分界面上的节点，并将材料属性为非线性的剖分单元的初始磁场强度设置为BH曲线线性区任一点的值；/n步骤5，为每个剖分单元生成对应的磁导率及该磁导率对磁场强度的偏导值，为每个部件生成对应的连接矩阵、支路磁导、支路磁导对节点磁压的偏导和支路磁势值，生成部件节点磁压方程和部件雅可比矩阵；/n步骤6，在运动分界面上使用拉格朗日插值算法，将每个部件的节点磁压方程组装到求解域的节点磁压方程中，部件雅可比矩阵组装到求解域雅可比矩阵中；/n步骤7，求解迭代公式，得到节点磁压，随后计算节点磁场强度值，重复步骤5、6、7至修正量小于要求值。/n