基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法与流程

技术特征：

1.一种基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法，其特征在于，该方法步骤如下：

1)根据电机内、外冷却介质温度设置初始假拟温度，计算在该假拟温度下电机各散热面的对流传热系数、及各部件材料的导热系数；

2)根据假拟温度下的对流传热系数、及各部件材料的导热系数，利用改进的有限公式温度场数学模型，计算电机的温度分布；

3)根据电机内冷却流体能量守恒规律，修正电机腔内的假拟温度，将修正后的流体温度设置为新的流体假拟温度，根据新的流体假拟温度修正电机内各个散热面的对流传热系数；

4)判断修正后的流体假拟温度和修正前的值间相对差别是否在计算设置的范围内，若是，则进行下一步计算，反之则由步骤2)重新进行计算；

5)将计算后得到的电机各部件温度设置为各个部件新的假拟温度，根据修正后的各部件假拟温度查表或根据材料导热系数公式得到电机各个部件的导热系数；

6)判断修正后的假拟温度和修正前的温度值间相对差别是否在设置范围内，若是，则计算达到收敛，输出电机温度分布，反之则由步骤2)重新进行计算。

2.根据权利要求1所述的基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法，其特征在于：在步骤1)中，初始假拟温度分为电机内、外冷却流体假拟温度、电机各个部件假拟温度；其中电机内、外流体初始假拟温度设置为环境温度；电机各个部件的初始假拟温度设置为环境温度。

3.根据权利要求1所述的基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法，其特征在于：在步骤2)中，通过改进有限公式温度场数学模型，降低外循环迭代中引入的计算量；其改进后的数学模型基于按材料分解的子域，控制方程为：

… … … …

式中：M_d为仅与网格尺寸相关的本构矩阵；λ为材料导热系数；n、m为两个存在交界面的子域，λ_n、λ_m为各自导热系数；在外循环迭代中，仅需调整边界连续性方程的导热系数，避免了两次大规模的矩阵乘法，引入计算量较少。

4.根据权利要求1所述的基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法，其特征在于：步骤3)中，温度修正公式为：

$T_{k+1}=T_k+\frac{q_2-q_1}{\Σ{\mathrm{\α}}_n{s}_n};$

式中：T_k为腔内空气第k步内循环迭代的温度(℃)；q₂为腔内空气吸收热量的速度(W)；q₁为其散出热量的速度(W)；s_n为各个散热面对应的面积(m)；α_n为各散热面对流传热系数；在内循环收敛后，由于q₁≈q₂，T_k+1≈T_k。

5.根据权利要求1所述的基于有限公式改进数学模型的电机温度场迭代计算方法，其特征在于：步骤5)中，绝缘材料导热系数根据材料手册查表得到，或根据导热系数公式计算：

λ＝λ₀(1+βt_cp)

式中：λ₀为参考温度下材料导热系数；β为导热系数的温度系数；t_cp为材料温度和参考温度的差值。