[发明专利]一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法

权利要求书

1.一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)使用有限元软件建立电机物理模型，包括根据电磁场理论建立二维电磁场模型和根据流体力学理论建立三维流体场模型；

2)对于二维电磁场模型，利用有限元方法建立求解域内的场路耦合有限元方程，计算得到电机的电磁场分布，包括磁通密度分布和电流分布，并计算定子线圈铜损耗、转子导条铜损耗以及定转子铁心损耗；

3)对于三维流体场模型，选取计算区域简化三维流体场模型，简化后的模型包括定转子之间气隙流场与温度场计算物理模型以及定转子铁芯、绕组固体温度场计算物理模型，将简化后的三维流体场模型导入到有限元软件中进行网格划分，采用有限体积法对计算区域进行迭代计算，得到电机的流体场分布；

4)根据通风系统内的各处风速以及电机定转子结构参数，通过流体力学计算公式和质量守恒定律计算电机表面的散热系数；

5)将步骤2)电磁场分析所得出的电机运行时的各项损耗值作为热源加载到三维流体场模型中，根据步骤4)计算得到的散热系数得出各类边界条件，采用有限体积法对不同工况下电机定转子温度场的计算区域进行耦合数值模拟，最后得到电机的温度场分布。

2.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，其特征在于，步骤1)所述的二维电磁场模型为电机轴向的二维截面。

3.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，其特征在于，步骤2)所述的计算定子线圈铜损耗P_cu的计算公式为

Pcu=ΣIx2Rx,]]>

式中，I_x为定子绕组x中的电流，R_x为换算到基准工作温度时绕组x的电阻，在有限元软件中进行后处理得到电机定子线圈铜损耗。

4.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，其特征在于，步骤2)所述的计算转子导条铜损耗的计算公式为

Pcu′=ΣIy2Ry,]]>

式中，I_y为转子绕组y中的电流，R_y为换算到基准工作温度时绕组y的电阻，在有限元软件中进行后处理得到电机转子导体铜损耗。

5.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，其特征在于，步骤2)所述的定转子铁心损耗包括定子铁心基本损耗和定子铁心附加损耗P_Fep，所述的定子铁心基本损耗包括轭部铁心基本损耗P_Fej和齿部铁心基本损耗P_Fet。