[发明专利]基于田口方法确定永磁直线电机工作电流与时间的方法

摘要

本发明公开了一种基于田口方法确定永磁直线电机工作电流与时间的方法，首先在环境条件不变的情况下对试验电机进行温升及冷却试验；然后，运用电磁‑热耦合的有限元计算方法计算试验电机在不同电流密度下的稳定温升及冷却过程，并且比较仿真及试验结果，若一致则绘制出该电机的温升与冷却曲线，若不一致根据实验结果修改仿真参数，直到仿真与实验结果相一致。最后根据确定的电机的温升及冷却曲线确定该电机在不同电流密度、不同运行时间、不同冷却时间下的温度，并且应用田口算法得出所选电机电流密度、运行时间、冷却时间下的最符合工程实际的温升组合，即得出最优组合。

主权项

1.一种基于田口方法确定永磁直线电机工作电流与时间的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)在环境温度、风速不变的情况下，利用驱动器控制直线电机做往复运动，用多路温度测试仪记录电机在不同电流密度下各时刻的温度，根据所测温度值，直至电机半个小时内的温升不超过2摄氏度时，此为电机的温升过程，此时记录的温度为稳态温度值；然后切断电源，继续记录电机温度，直到电机温度与环境温度相差不超过5摄氏度，此为电机的冷却过程；2)用有限元方法对电机进行电磁计算得到电磁损耗，然后根据所述电磁损耗、仿真参数，运用电磁‑热耦合的有限元计算方法计算试验电机在不同电流密度下的稳定温升及冷却过程中的各时刻温度值，所述仿真参数为电机槽部混合材料的等效导热系数、电机其他部分单一材料的导热系数、电机与环境之间的对流系数；3)比较所述步骤1)的实验温度值和步骤2)计算得到的稳定温升及冷却过程中的各时刻温度值，如果相同时间间隔的仿真值与实验值的均方根误差小于5％，则以仿真结果绘制出该电机在不同电流密度下的温升与冷却曲线图，否则根据实验结果修正仿真参数后返回步骤2)；4)根据电机工作制的要求及电机的温升特性，在所述温升与冷却曲线图中选择电机在不同电流密度下的运行时间与冷却时间参数；5)根据所述步骤4)中选择的不同电流密度下的运行时间、冷却时间，采用田口算法得出满足电机工作制及电机温升特性的电流密度、运行时间、冷却时间最优组合。