一种开关磁阻直线电机磁路建模方法
【专利摘要】本发明公开一种开关磁阻直线电机磁路建模方法，尤其适用于各种相数结构开关磁阻直线电机，属于开关磁阻直线电机建模与控制领域。其特征在于，由开关磁阻直线电机的动子槽中心线与定子齿中心线对齐的动子位置xu、动子齿前沿与定子齿前沿对齐的动子位置x0、动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置x1/4、动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置x1/2、动子齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动子位置x3/4、动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置xa的六种磁路中各磁阻分量的全部计算公式组合构成开关磁阻直线电机的磁路模型，无需采用电机电磁场有限元法计算电机的磁特性，计算快，适用于各种相数结构的开关磁阻直线电机，能实现开关磁阻直线电机系统快速设计、实时仿真与实时控制，具有良好的工程应用价值。
【专利说明】
_种开关磁阻直线电机磁路建模方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种开关磁阻直线电机磁路建模方法，尤其适用于各种相数结构开关 磁阻直线电机，属于开关磁阻直线电机建模与控制领域。
【背景技术】
[0002] 开关磁阻直线电机具有结构简单、容错能力强、可靠性高、控制简单等优点，同时 还可直接将电能转化为直线运动的机械能，无需中间机械转换机构，提高了能量的转化效 率。但由于开关磁阻直线电机的双凸极结构和磁饱和特性，造成其模型的高度非线性，数学 解析模型复杂。目前开关磁阻直线电机磁特性主要是采用电机电磁场有限元方法计算出开 关磁阻直线电机的磁化特性，且二维有限元电磁场计算难以全面揭示开关磁阻直线电机的 磁特性，往往需要三维有限元电磁场计算开关磁阻直线电机的磁化特性，有限元电磁场计 算时间长、所占的计算存储空间大，特别是三维有限元电磁场计算时间更长、所占的计算存 储空间更大，使得开关磁阻直线电机的计算分析周期长，有限元法建立的开关磁阻直线电 机磁化特性模型难以实现开关磁阻直线电机系统快速设计、实时仿真与实时控制。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术中存在问题，提供一种方法简单、能实现开关磁阻直线电机系统快 速设计、实时仿真与实时控制的开关磁阻直线电机磁路建模方法。
[0004] 为实现上述技术目的，本发明的开关磁阻直线电机磁路建模方法。
[0005] 开关磁阻直线电机磁路经过定子齿、气隙、动子齿、动子辄部、动子齿、气隙、定子 齿、定子辄部、定子齿、气隙、动子齿、动子辄部、动子齿、气隙、定子齿、定子辄部闭合，有六 个动子位置的六种磁路。六个动子位置是:动子槽中心线与定子齿中心线对齐的动子位置 xu，动子齿前沿与定子齿前沿对齐的动子位置xo，动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的 动子位置X1/4,动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置X1/4,动子齿与定子齿重 叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4,动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa。
[0006] 在动子位置Xu处，气隙磁阻分量Rgl是
式中Ls是定子叠厚，μ〇是空气的相对磁导率;气隙磁阻分量Rg2是
式中Cs是定子槽宽，Lp是定子齿长;气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c和3d四部分，3a部分 的气隙磁阻分量Rg3a是
式中Lst是动子齿长，Cm是动子槽宽，δ是气隙长度，Bs是定子齿宽。3b、3c和3d部分磁阻 分量的平均长度可以近似为以AB为半径、V3为弧度的弧，气隙磁阻分量Rg3b是
式中Lm是动子叠厚;气隙磁阻分量Rg3。是 气隙磁阻分量Rg3d是
式中Bm是动子齿宽度;根据磁路的基本定律可得气隙磁阻分量Rg3是
定子齿磁阻分量Rspl是
式中Uspl是定子齿磁阻分量Rspl的相对磁导率;定子齿磁阻分量Rsp2是
式中Usp2是定子齿磁阻分量Rsp2的相对磁导率;定子齿磁阻分量Rsp3是
式中Usp3是定子齿磁阻分量Rsp3的相对磁导率;定子辄磁阻分量Rsyl是
式中Hy是定子辄宽度，USyl是定子辄磁阻分量RSyl的相对磁导率;定子辄磁阻分量R Sy2是
式中Usy2是定子辄磁阻分量Rsy2的相对磁导率;动子齿磁阻分量Rrp是
式中Urp是动子齿磁阻分量Rrp的相对磁导率;动子辄磁阻分量Rry是
式中l·%是动子辄磁阻分量Rry的相对磁导率，Hm是动子辄宽度；电机定子绕组上阻链磁 阻分量Rspl产生的磁动势分量Fl是
式中N是每相定子绕组匝数，I是励磁电流;电机定子绕组上匝链磁阻分量1?_产生的磁 动势分量F2是
电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置Xu处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 XU处的磁路模型。
[0007] 在动子位置1〇处，气隙磁阻分量1^3分为33、313、3(3和3(1四部分，磁阻分量1^1、1^33、 1^3(1、1^3、1^1、1^1、1^2、1^和1^计算公式与所述动子位置111处的相同。气隙磁阻分量1^2是
在动子位置xq处，电机定子绕组上I?链磁阻分量Rspi产生的磁动势分量Fi的计算公式 与所述动子位置XU处的相同。电机定子绕组上匝链磁阻分量Rsp2产生的磁动势分量内是
电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置XQ处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 X0处的磁路模型。
[0008] 在动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置X1/4处，气隙磁阻分量Rgi计 算公式与所述动子位置Xu处，气隙磁阻分量Rg2是
气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是
3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是
定子齿磁阻分量Rspl计算公式与所述动子位置X1/4处，在动子齿与定子齿重叠四分之一 定子齿宽的动子位置Xl/4处，定子齿部分局部饱和，定子齿等效为阶梯定子齿，定子齿磁阻 分量RSp2是
在动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置X1/4处，磁阻分量Rsyl、RSy2、Rrp、 Rry计算公式与动子位置Xu处的相同。电机定子绕组上匝链磁阻分量RsPl产生的磁动势Fh Rsp2产生的磁动势F2和Rsp3产生的磁动势F3的计算公式与动子XQ位置处的相同。由上述动子 位置X1/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置X1/4处的磁路模 型。
[0009] 在动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置xi/2处，气隙磁阻分量Rgi、气 隙磁阻分量Rg2计算公式与所述动子位置xi/4处的相同，气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d 和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是
气隙磁阻分量Rg3的计算公式与所述动子位置X1/4处的相同，在动子齿与定子齿重叠二 分之一定子齿宽的动子位置X1/2处，定子齿磁阻分量Rspl、Rsp2和Rsp3的计算公式与动子位置 XV4处的相同，并且也采用阶梯定子齿等效局部饱和，定子轭部磁阻分量RsyjPRsy2、动子齿 磁阻分量R rp、动子轭部磁阻分量Rry的计算公式与动子位置处的相同，电机定子绕组上匝 链磁阻分量R SP1产生的磁动势产生的磁动势F2和Rsp3产生的磁动势F3的计算公式与所 述动子XQ位置处的相同。由上述动子位置X1/2处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可 得到电机在动子位置 Xl/2处的磁路模型。
[00?0] 在动子齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4处，气隙磁阻分量Rgl的 计算公式与所述动子位置Xl/4处的相同，气隙磁阻分量Rg2是
气隙磁阻分量Rg3与所述动子位置X1/4处的相同，在动子齿与定子齿重叠四分之三定子 齿宽的动子位置X3/4处定子齿磁阻分量Rspl的计算公式与所述动子位置X1/4处的相同，并且 也采用阶梯定子齿等效局部饱和，定子齿磁阻分量1?_是
定子齿磁阻分量Rsp3是
定子辄部磁阻分量Rsyl和Rsy2、动子齿磁阻分量Rrp、动子辄部磁阻分量Rry的计算公式与 所述动子位置Xu处的相同，电机定子绕组上匝链磁阻分量Rspl产生的磁动势Fi的计算公式 与所述动子位置 Xu处的相同，电机定子绕组上匝链磁阻分量Rsp2产生的磁动势分量内是
电机定子绕组上0i链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置X3/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位 置X3/4处的磁路模型。
[0011] 在动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa处，气隙磁阻分量Rgl的计算公 式与所述动子位置Xu处的相同，气隙磁阻分量Rg2的计算公式与所述动子位置X1/4处的相同， 气隙磁阻分量Rg3是
在动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa处，定子齿磁阻分量Rspl的计算公 式与所述动子位置Xu处的相同，定子齿磁阻分量Rsp2的计算公式与所述动子位置X3/4处的相 同，定子齿磁阻分量1^3是
电机定子绕组上匝链磁阻分量RSP1产生的磁动势FhRw产生的磁动势F2和Rsp3产生的 磁动势F3的计算公式与所述动子位置X3/4处的相同。由上述动子位置Xa处的各磁阻分量和磁 动势的计算公式，可得到电机在动子位置^处的磁路模型。
[0012] 由上述六个动子位置的六种磁路中各磁阻分量和磁动势分量的全部计算公式组 合构成开关磁阻直线电机的磁路模型。
[0013] 有益效果:本发明对各种相数结构的开关磁阻直线电机适用。开关磁阻直线电机 有六个特殊动子位置，即开关磁阻直线电机的动子槽中心线与定子齿中心线对齐的动子位 置 Xu、动子齿前沿与定子齿前沿对齐的动子位置X0、动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽 的动子位置X1/4、动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置X1/2、动子齿与定子齿 重叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4、动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa。 由上述六个动子位置的六种磁路中各磁阻分量和磁动势分量的全部计算公式组合构成开 关磁阻直线电机的磁路模型，无需采用电机电磁场有限元法计算电机的磁特性，计算快，能 实现开关磁阻直线电机系统快速设计、实时仿真与实时控制，具有良好的工程应用价值。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的开关磁阻直线电机结构图及典型动子位置的磁场分布示意图。
[0015] 图2是本发明的开关磁阻直线电机等效磁路示意图。
[0016] 图3是本发明的开关磁阻直线电机在动子位置Xu处的局部气隙磁通分布示意图。
[0017] 图4是本发明的开关磁阻直线电机在动子位置Xu处的各个区域的局部气隙磁通分 布放大示意图。
[0018] 图5是本发明的开关磁阻直线电机在动子位置xo处的局部气隙磁通分布示意图。
[0019] 图6是本发明的开关磁阻直线电机在动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动 子位置X1/4处的局部气隙磁通分布示意图。
[0020] 图7是本发明的开关磁阻直线电机在动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动 子位置X1/2处的局部气隙磁通分布示意图。
[0021] 图8是本发明的开关磁阻直线电机在动子齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动 子位置X3/4处的局部气隙磁通分布示意图。
[0022] 图9是本发明的开关磁阻直线电机在动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位 置^处的局部气隙磁通分布示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述。
[0024] 如图1所示，为双边开关磁阻直线电机的结构及其典型动子位置磁场分布示意图， 开关磁阻直线电机相绕组也、8 2、83、84励磁，其磁路经过定子齿、气隙、动子齿、动子辄部、动 子齿、气隙、定子齿、定子辄部、定子齿、气隙、动子齿、动子辄部、动子齿、气隙、定子齿、定子 辄部闭合，等效磁路如图2所示。根据开关磁阻直线电机结构的对称性及其磁路的基本定律 可将图2a)所示磁路等效为图2b)所示磁路。其中气隙磁阻分三部分，即气隙磁阻分量R gl、 Rg2、Rg3，定子齿磁阻分三部分，即定子齿磁阻分量Rspl、R sp2、Rsp3，定子辄部磁阻分两部分，即 定子辄部磁阻分量Rsyl和Rsy2，动子齿磁阻分量是Rrp，动子辄部磁阻分量是Rry，电机定子绕 组上匝链磁阻分量Rs Pl产生的磁动势分量是Fi，其磁通分量是Φ i，电机定子绕组上匝链磁阻 分量Rsp2产生的磁动势分量是F2，其磁通分量是Φ 2，电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产生 的磁动势分量是F3，其磁通分量是Φ 3。
[0025] 该双边开关磁阻直线电机六个特殊动子位置是:动子槽中心线与定子齿中心线对 齐的动子位置Xu，动子齿前沿与定子齿前沿对齐的动子位置XQ，动子齿与定子齿重叠四分之 一定子齿宽的动子位置X1/4,动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置X1/2,动子 齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4,动子齿中心线与定子齿中心线对齐的 动子位置Xa〇
[0026] 在动子位置Xu处局部气隙磁通分布示意图如图3所示，各个区域的局部气隙磁通 分布放大示意图如图4所示，气隙磁阻分量R gl是
式中Ls是定子叠厚，μ〇是空气的相对磁导率;气隙磁阻分量Rg2是
式中Cs是定子槽宽，LP是定子齿长;如图3和图4所不，气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c和 3d四部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是
式中Lst是动子齿长，Cm是动子槽宽，δ是气隙长度，Bs是定子齿宽。3b、3c和3d部分磁阻 分量的平均长度可以近似为以AB为半径、V3为弧度的弧，3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是
式中l·%是动子辄磁阻分量Rry的相对磁导率，Hm是动子辄宽度；电机定子绕组上阻链磁 阻分量Rspl产生的磁动势分量Fl是
式中N是每相定子绕组匝数，I是励磁电流；电机定子绕组上匝链磁阻分量1^2产生的磁 动势分量F2是
电机定子绕组上0i链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置Xu处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 Xu处的磁路模型。
[0027] 在动子位置X0处局部气隙磁通分布示意图如图5所示，气隙磁阻分量Rg3分为3a、 313、3〇和3(1四部分，磁阻分量1^1為33為3(]為3、1^1、1^1、1^2、1^和1^计算公式与动子位置111 处的相同。气隙磁阻分量Rg2是
在动子位置xq处，电机定子绕组上0?链磁阻分量Rspi产生的磁动势分量Fi的计算公式 与动子位置Xu处的相同。电机定子绕组上0i链磁阻分量Rsp2产生的磁动势分量F2是
电机定子绕组上0i链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置XQ处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 X0处的磁路模型。
[0028] 在动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置X1/4处局部气隙磁通分布示 意图如图6所示，气隙磁阻分量R gl计算公式与动子位置^处的相同，气隙磁阻分量Rg2是
气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是
3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是
定子齿磁阻分量Rspl计算公式与与动子位置Xu处的相同，在动子齿与定子齿重叠四分 之一定子齿宽的动子位置XV4处，定子齿部分局部饱和，定子齿等效为阶梯定子齿，定子齿 磁阻分量Rsp2是
在动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置X1/4处，磁阻分量Rsyl、Rsy2、Rrp、 Rry计算公式与动子位置^处的相同。电机定子绕组上匝链磁阻分量RSP1产生的磁动势Fi、 Rsp2产生的磁动势F2和RsP3产生的磁动势F3的计算公式与动子XQ位置处的相同。由上述动子 位置X1/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置X1/4处的磁路模 型。
[0029] 在动子齿与定子齿重叠二分之一定子齿宽的动子位置X1/2处局部气隙磁通分布示 意图如图7所示，气隙磁阻分量Rgl计算公式与动子位置xu处相同，气隙磁阻分量Rg2计算公式 与动子位置xi/4处的相同，气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁 阻分量Rg3a是
3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是
3c部分的气隙磁阻分量Rg3。是
气隙磁阻分量Rg3计算公式与动子位置X1/4处的相同，在动子齿与定子齿重叠二分之一 定子齿宽的动子位置X1/2处，定子齿磁阻分量Rspl、Rsp2和Rsp3的计算公式与动子位置X1/4处的 相同，并且也采用阶梯定子齿等效局部饱和，定子轭部磁阻分量R syjPRsy2、动子齿磁阻分量 Rrp、 动子辄部磁阻分量Rry的计算公式与动子位置Xu处的相同，电机定子绕组上匝链磁阻分 量RSP1产生的磁动势FhRsM产生的磁动势F#PRsp3产生的磁动势F3的计算公式与动子X0位置 处的相同。由上述动子位置 xl/2处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动 子位置xl/2处的磁路模型。
[0030] 在动子齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4处局部气隙磁通分布示 意图如图8所示，气隙磁阻分量Rgl的计算公式与动子位置11/4处的相同，气隙磁阻分量R g2是
气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是
气隙磁阻分量Rg3的计算公式与动子位置X1/4处的相同，在动子齿与定子齿重叠四分之 三定子齿宽的动子位置X3/4处定子齿磁阻分量Rspl的计算公式与动子位置X1/4处的相同，并 且也采用阶梯定子齿等效局部饱和，定子齿磁阻分量匕的是
定子辄部磁阻分量Rsyl和Rsy2、动子齿磁阻分量Rrp、动子辄部磁阻分量Rry的计算公式与 与动子位置Xu处的相同，电机定子绕组上匝链磁阻分量Rspl产生的磁动势^的计算公式与动 子位置^处的相同，电机定子绕组上匝链磁阻分量R sp2产生的磁动势分量内是
电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是
由上述动子位置X3/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位 置X3/4处的磁路模型。
[0031] 在动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa处局部气隙磁通分布示意图 如图9所示，气隙磁阻分量R gl的计算公式与动子位置^处的相同，气隙磁阻分量Rg2的计算公 式与动子位置X1/4处的相同，气隙磁阻分量Rg3是
在动子齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa处，定子齿磁阻分量Rspl的计算公 式与动子位置Xu处的相同，定子齿磁阻分量Rsp2的计算公式与动子位置X3/4处的相同，定子 齿磁阻分量Rsp3是
电机定子绕组上匝链磁阻分量RSP1产生的磁动势FhRw产生的磁动势F2和Rsp3产生的 磁动势F3的计算公式与动子位置X3/4处的相同。由上述动子位置Xa处的各磁阻分量和磁动势 分量的计算公式，可得到电机在动子位置^处的磁路模型。
[0032] 由上述六个特殊动子位置的六种磁路中各磁阻分量和磁动势分量的全部计算公 式组合构成开关磁阻直线电机的磁路模型；用上述磁路模型，能实现开关磁阻直线电机系 统快速设计、实时仿真与实时控制，而无需采用电机电磁场有限元法计算开关磁阻直线电 机的磁特性。
【主权项】
1. 一种开关磁阻直线电机磁路建模方法，其特征在于，开关磁阻直线电机磁路经过定 子齿、气隙、动子齿、动子辄部、动子齿、气隙、定子齿、定子辄部、定子齿、气隙、动子齿、动子 辄部、动子齿、气隙、定子齿、定子辄部闭合，有六个动子位置的六种磁路，六个动子位置为 动子槽中心线与定子齿中心线对齐的动子位置 Xu、动子齿前沿与定子齿前沿对齐的动子位 置XQ、动子齿与定子齿重叠四分之一定子齿宽的动子位置X1/4、动子齿与定子齿重叠二分之 一定子齿宽的动子位置X1/2、动子齿与定子齿重叠四分之三定子齿宽的动子位置X3/4和动子 齿中心线与定子齿中心线对齐的动子位置Xa，由六个动子位置的六种磁路中各磁阻分量和 磁动势分量的全部计算公式组合构成开关磁阻直线电机的磁路模型。2. 根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置^处，气隙磁阻分量Rgl 是式中Ls是定子叠厚，μ〇是空气的相对磁导率;气隙磁阻分量Rg2是 < υμ a 式中Cs是定子槽宽，LP是定子齿长;气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c和3d四部分，3a部分 的气隙磁阻分量Rg3a是式中Lst是动子齿长，Cm是动子槽宽，δ是气隙长度，Bs是定子齿宽;3b、3c和3d部分磁阻分 量的平均长度可以近似为以AB为半径、V3为弧度的弧，3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是式中Lm是动子叠厚;3c部分的气隙磁阻分量Rs3c是 f u \ simi / s 3d部分的气隙磁阻分量Rg3d是式中Bm是动子齿宽度;根据磁路的基本定律可得气隙磁阳.分量Rg3是定子齿磁阻分量Rspl是式中Uspl是定子齿磁阻分量Rspl的相对磁导率;定子齿磁阻分量Rsp2是式中Usp2是定子齿磁阻分量Rsp2的相对磁导率;定子齿磁阻分量Rsp3是式中Usp3是定子齿磁阻分量Rsp3的相对磁导率:定子辅磁阻分量Rsyl是式中Hy是定子辄宽度，USyl是定子辄磁阻分量RSyl的相对磁导率;定子辄磁阻分量R Sy2是式中Usy2是定子辄磁阻分量Rsy2的相对磁导率:动子街磁阳.分量Rrp是式中Urp是动子齿磁阻分量Rrp的相对磁导率;动子辄磁阻分量Rry是式中Ury是动子辄磁阻分量Rry的相对磁导率，Hm是动子辄宽度；电机定子绕组上阻链磁 阻分量Rspl产生的磁动势分量Fl是式中N是每相定子绕组匝数，I是励磁电流；电机定子绕组上匝链磁阻分量1?_产生的磁 动势分量F2是电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产牛的磁动势分暈F3是由上述动子位置Xu处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 XU处的磁路模型。3.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置X0处，气隙磁阻分量Rg3 分为3&、313、3(3和3(1四部分，磁阻分量1^1、1^33、1^3(1、1^3、1^1、1^1、1^2、1^、1^和磁动势分量卩1 的计算公式与权利要求2所述的动子位置Xu处的计算公式相同；气隙磁阻分量R g2是气隙磁阻分量Rg3b是气隙磁阻分量Rg3。是定子齿磁阻分量Rsp2是定子齿磁阻分量Rsp3是电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp2产生的磁动势分量F2是电机定子绕组上阻链磁阻分量Rsp3产生的磁动势分量F3是由上述动子位置XQ处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 X0处的磁路模型。4.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置X1/4处，气隙磁阻分量Rgl 计算公式与权利要求2所述的动子位置^处的计算公式相同，气隙磁阻分量Rg2是气隙磁阻分量Rg3分为3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量Rg3a是3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是3c部分的气隙磁阻分量Rg3。是3d部分的气隙磁阻分量Rg3d是3e部分的气隙磁阻分量Rg3e是根据磁路的基本定律可得气隙磁阻分量Rs3是定子齿磁阻分量RSP1计算公式与权利要求2所述的动子位置^处的计算公式相同，在动 子位置X1/4处，定子齿部分局部饱和_介梯#子齿，定子齿磁阻分量匕的是 定子齿磁阻分量Rsp3是磁阻分量1^1、1^2、1^、1^、电机定子绕组上1$链磁阻分量1^1产生的磁动势?1、1^2产生 的磁动势F2和RSp3产生的磁动势F3的计算公式与权利要求2所述的动子位置Xu处的计算公式 相同；由上述动子位置X1/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位 置X1/4处的磁路模型。5. 根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置X1/2处，气隙磁阻分量Rgl 和Rg2的计算公式与权利要求3所述的动子位置X0处的计算公式相同，气隙磁阻分量Rg3分为 3a、3b、3c、3d和3e五部分，3a部分的气隙磁阻分量R g3a是3b部分的气隙磁阻分量Rg3b是3 c部分的气隙磁阻分量Rg3。是3d部分的气隙磁阻分量Rg3d是3e部分的气隙磁阻分量R-县气隙磁阻分量Rg3、定子齿磁阻分量1?@1、1^2、1^3、定子辄部磁阻分量1^1和1^2、动子齿 磁阻分量Rrp和动子轭部磁阻分量Rry的计算公式与权利要求4所述的动子位置^/4处的计算 公式相同，并且也采用阶梯定子齿等效局部饱和，电机定子绕组上匝链磁阻分量R SP1产生的 磁动势Fi、RSP2产生的磁动势F2和RSp3产生的磁动势F3的计算公式与权利要求3所述的动子位 置XQ处的计算公式相同；由上述动子位置X1/2处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可 得到电机在动子位置 xl/2处的磁路模型。6. 根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置X3/4处，气隙磁阻分量 Rgl、Rg3、定子齿磁阻分量Rspl、定子辄部磁阻分量Rsyl和Rsy2、动子齿磁阻分量Rrp、动子辄部磁 阻分量Rry和电机定子绕组上阻链磁阻分量Rspl产生的磁动势分量Fl计算公式与权利要求4 所述的动子位置^/4处的计算公式相同，气隙磁阻分量R g2是气隙磁阻分量Rg3分为38、313、3(3、3(1和36五部分，33部分的气隙磁阻分量1^33是3b部分的气隙磁阻分骨R-%县3c部分的气隙磁阻分量Rg3。是3d部分的气隙磁阻分量Rg3d是 3e部分的气隙磁阻分量Rg3eTE采用阶梯定子齿等效局部饱和，定子齿磁阻分量1^2是定子齿磁阻分量Rsp3是电机定子绕组上阻链磁阻分量RsP2产生的磁动势分暈F2是电机定子绕组上阻链磁阻分量RsP3产牛的磁动热分量F3是由上述动子位置X3/4处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位 置X3/4处的磁路模型。7.根据权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述动子位置Xa&，气隙磁阻分量Rgl、 Rg2和定子齿磁阻分量":的计算公式与权利要求4所述的动子位置^/4处的计算公式相同， 气隙磁阻分量Rg3是定子齿磁阻分量Rsp2、电机定子绕组上0i链磁阻分量Rspl产生的磁动势Fl、Rsp2产生的磁 动势F2和RSP3产生的磁动势F3的计算公式与权利要求6所述的动子位置X3/4处的计算公式相 同，定子齿磁阻分量1^3是由上述动子位置Xa处的各磁阻分量和磁动势分量的计算公式，可得到电机在动子位置 xa&的磁路模型。
【文档编号】G06F17/50GK105868485SQ201610218482
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】陈昊, 闫文举, 刘征, 陈磊, 王星, 邓文慧, 孙萌
【申请人】中国矿业大学