本發明專利技術涉及一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法及裝置，裝置包括參數信息輸入模塊、計算處理模塊和輸出模塊，其方法首先由參數信息輸入模塊輸入永磁同步電機的磁場結構參數信息，再由計算處理模塊進行處理得到轉矩波動，然后通過輸出模塊輸出最終結果或者處理過程中產生的中間結果。與現有技術相比，本發明專利技術考慮了定子開槽的狀況和轉子磁場諧波，使得檢測結果的精度大大提高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種永磁同步電機檢測方法及裝置，尤其是涉及一種考慮定子開槽和轉子磁場諧波的表貼式永磁同步電動機6i階電磁轉矩波動檢測方法及裝置。
技術介紹
許多類型的表貼式永磁同步電動機(surface mounted permanent magnetsynchronous motors, SPMSM)被用作電動汽車的直接驅動電機,具有傳動鏈短、傳動高效、結構緊湊、功率密度高和調速范圍寬的優點。然而，其6i階(i e N)轉矩波動卻會造成電動機總成和電動汽車車身的階次振動。 對于永磁同步電機6i階轉矩波動，有文獻分析了 6倍次諧波轉矩波動機理，討論了 6倍次諧波轉矩的抑制方法，但未對12倍次、18倍次等6i倍次轉矩波動機理進行分析；有文獻提出了永磁同步電機6i倍次電磁轉矩的數學模型，但關鍵參數感應電動勢I倍次、5倍次、7倍次諧波分量需要通過磁場計算或試驗獲取，I倍次電流諧波分量也需通過轉矩指令才能獲得。現有資料文獻不能從精確解析表達式上揭示永磁同步電機6i倍次電磁轉矩的根源。當假設在電樞繞組中通入正弦電流時，主要考慮兩種引起轉矩波動的因素。第一種是齒槽轉矩。轉子有對準永磁體磁路磁導最大處的趨勢，從而產生了齒槽轉矩。第二種是由永磁體氣隙磁場分布中磁場諧波產生的轉矩波動。因此，在轉矩波動的計算中應當考慮由定子開槽引起的磁導變化和由永磁體產生的轉子磁場諧波。然而，現有解析模型鮮有同時考慮定子開槽和轉子磁場諧波。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種考慮定子開槽和轉子磁場諧波的表貼式永磁同步電動機6i階電磁轉矩波動檢測方法及裝置。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，包括以下步驟I)輸入定子開槽的永磁同步電機的磁場結構參數信息；2)根據磁場結構參數信息計算該定子氣隙區域的磁導，并確定在定子不開槽時的磁場；3)由步驟2)中得到的磁導和磁場計算開槽時永磁體的磁場；4)由永磁體的磁場得到永磁體在電機繞組產生的磁鏈,并結合繞組間的感應磁鏈，獲得繞組總磁鏈；5)根據繞組的總磁鏈計算得到其感應電動勢；6)根據步驟5)得到的感應電動勢計算電磁功率；7)由步驟6)得到的電磁功率計算永磁同步電機的電磁轉矩，并獲得其轉矩波動，并輸出。步驟I)中的磁場結構參數信息包括永磁體的剩磁Br、極弧系數αρ、極對數p、永磁體圓弧半徑Rm、轉子鐵心圓弧半徑Rf定子鐵心圓弧半徑Rs、氣隙長度μ r、永磁體厚度g、永磁體的相對磁導率hm、繞組節距yi、槽數Qs和槽寬度bQ。不開槽時的磁場B 權利要求1.一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟 1)輸入定子開槽的永磁同步電機的磁場結構參數信息； 2)根據磁場結構參數信息計算該定子氣隙區域的磁導，并確定在定子不開槽時的磁場； 3)由步驟2)中得到的磁導和磁場計算開槽時永磁體的磁場； 4)由永磁體的磁場得到永磁體在電機繞組產生的磁鏈,并結合繞組間的感應磁鏈,獲得繞組總磁鏈； 5)根據繞組的總磁鏈計算得到其感應電動勢； 6)根據步驟5)得到的感應電動勢計算電磁功率； 7)由步驟6)得到的電磁功率計算永磁同步電機的電磁轉矩，并獲得其轉矩波動，并輸出。2.根據權利要求I所述的一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，步驟I)中的磁場結構參數信息包括永磁體的剩磁4、極弧系數Cip、極對數P、永磁體圓弧半徑Rm、轉子鐵心圓弧半徑R1 、定子鐵心圓弧半徑Rs、氣隙長度μ 1 、永磁體厚度g、永磁體的相對磁導率h、繞組節距yi、槽數Qs和槽寬度Iv3.根據權利要求2所述的一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，不開槽時的磁場BPM_le;ss ( Θ ^，在2-l 關 O 時，4.根據權利要求3所述的一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，步驟3)中開槽時永磁體的磁場Bpm根據以下公式獲得5.根據權利要求I所述的一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，步驟4)中繞組總磁鏈Wtrtal, dq、永磁體產生的磁鏈Wmagnrt, dq、感應磁鏈dq在dq坐標系下具有如下關系6.一種用于實施如權利要求所述方法的永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測裝置，其特征在于，包括參數信息輸入模塊、計算處理模塊和輸出模塊，所述的參數信息輸入模塊用于輸入永磁同步電機的磁場結構參數信息，計算處理模塊用于對輸入的磁場結構參數信息進行處理，計算獲得轉矩波動，所述的輸出模塊用于輸出最終獲得的轉矩波動或處理過程中的中間結果。7.根據權利要求6所述的永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測裝置，其特征在于，所述的輸出模塊采用圖表的方式輸出最終獲得的轉矩波動或處理過程中的中間結果。全文摘要本專利技術涉及一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法及裝置，裝置包括參數信息輸入模塊、計算處理模塊和輸出模塊，其方法首先由參數信息輸入模塊輸入永磁同步電機的磁場結構參數信息，再由計算處理模塊進行處理得到轉矩波動，然后通過輸出模塊輸出最終結果或者處理過程中產生的中間結果。與現有技術相比，本專利技術考慮了定子開槽的狀況和轉子磁場諧波，使得檢測結果的精度大大提高。文檔編號H02P21/14GK102946226SQ20121016974公開日2013年2月27日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日專利技術者馬琮淦, 左曙光, 譚欽文, 孫慶, 孟姝, 高麗華 申請人:同濟大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種永磁同步電機6i階電磁轉矩波動檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：1)輸入定子開槽的永磁同步電機的磁場結構參數信息；2)根據磁場結構參數信息計算該定子氣隙區域的磁導，并確定在定子不開槽時的磁場；3)由步驟2)中得到的磁導和磁場計算開槽時永磁體的磁場；4)由永磁體的磁場得到永磁體在電機繞組產生的磁鏈，并結合繞組間的感應磁鏈，獲得繞組總磁鏈；5)根據繞組的總磁鏈計算得到其感應電動勢；6)根據步驟5)得到的感應電動勢計算電磁功率；7)由步驟6)得到的電磁功率計算永磁同步電機的電磁轉矩，并獲得其轉矩波動，并輸出。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬琮淦，左曙光，譚欽文，孫慶，孟姝，高麗華，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：
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