东南大学的程明团队搞了个大动作,把磁感元件给塞到了永磁轮毂电机的磁网络模型里头。在现在电动汽车发展这么猛的势头下,那种分布式轮毂驱动技术显得特别有前途。特别是磁通切换型永磁轮毂电机,因为定子转子上都放着永磁体跟绕组,结构简单结实,大伙儿都觉得它在这一行有大用处。但问题是,搞这种电机设计优化的时候,计算量实在太大了。 以前大伙儿都靠有限元方法算性能,可那玩意儿太吃资源,效率特别低。后来虽然有用磁阻元件的等效磁网络模型来省事儿,但这玩意儿没法把铁心里头涡流效应给算准,在分析损耗的时候就没辙了。为了突破这个难关,程明团队盯上了磁通切换型永磁轮毂电机这一类型。 他们把硅钢片里的涡流效应给想成是个闭合的导电环,然后用磁感元件来把它给定量表示出来。通过搞懂磁通咋跑的还有感应电压咋来的,他们推导出了能算出磁感参数的公式。接下来就把电机的铁心得离散成一个个“磁阻 - 磁感”串起来的支路。 等这层皮扒干净了,再用矢量磁路理论把永磁体和绕组看成磁动势源,定转子之间连条动态气隙磁阻支路,这就弄成了一个完整的矢量磁网络模型。虽然加了磁感元件之后得算复数,还得反复迭代更新参数挺麻烦的,不过团队也不是吃素的。 他们弄了个二步循环迭代求解策略,把磁阻跟磁感参数的更新给拆开了干。这么一来不但能把铁心饱和和涡流效应的非线性问题给处理好,保证解算能收敛稳定。 这新模型到底厉害在哪儿呢?在理论上它是头一个把磁感元件引进来的模型;在计算上它也解决了非线性的麻烦事儿;算损耗的时候也不用再死套经验公式了。 最后为了验证靠谱不,他们拿磁阻网络模型、矢量磁网络模型还有有限元方法都去算了气隙磁密、反电动势这些东西。结果表明,比起老的磁阻模型,新模型更接近实验数据;比起有限元那种费时的方法,新模型在保证准头的前提下跑得飞快。