[发明专利]一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法

摘要

本发明涉及一种基于多场耦合的电机温度场数据处理方法，包括：1)建立二维电磁场模型和三维流体场模型；2)对于二维电磁场模型，计算得到电机的电磁场分布，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，得到电机的流体场分布；4)计算电机表面的散热系数；5)将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，根据散热系数得出各类边界条件，采用有限体积法得到电机的温度场分布。与现有技术相比，本发明既考虑了电磁场对温度场的影响，同时耦合了流体场和温度场，考虑更加全面，使电机温度场的计算具有更高的精度和分析效率。

主权项

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。