一种以定转子最小对称单元为几何模型的电机有限元热分析方法

摘要

本申请公开了的一种以定转子最小对称单元为几何模型的电机有限元热分析方法，本方法通过在定、转子最小对称单元气隙内新增气隙节点，并基于能量守恒原理，通过非对称的气隙边界对流刚度矩阵将定、转子最小对称单元气隙内边界与新增的气隙节点联系起来进行温度场有限元计算；使得定、转子均可取最小对称单元进行计算，既实现了定转子真实几何模型的建模，又最大程度的降低了剖分网格数，简化了计算，提高了计算速度。例如对于12/10极永磁磁通切换电机采用普通的有限元方法进行热分析时至少要取1/2的转子和1/2的定子进行建模分析，而采用本方法则只需要取1/12的定子和1/10的转子进行分析就可以了。

主权项

一种以定转子最小对称单元为几何模型的电机有限元热分析方法，其特征在于，包括如下具体步骤：1)，以定、转子最小对称单元为几何模型，通过网格剖分程序对几何模型进行网格剖分得到有限元计算所需的网格和节点信息；2)，在节点信息中新增一个表示定、转子之间气隙温度的气隙节点，并将该节点与定、转子气隙边界面上的网格单元关联起来，得到稳态导热微分方程；其中，所述稳态导热微分方程包含定、转子之间气隙边界与气隙节点温度之间满足的对流边界条件；3)，根据所述稳态导热微分方程以及定、转子气隙边界流出热量守恒定律得到非对称的定、转子气隙边界对流单元刚度矩阵；其中，所述非对称的定、转子气隙边界对流单元刚度矩阵包括定子气隙边界的对流刚度矩阵和转子气隙边界的对流刚度矩阵；4)，将所述非对称的定、转子气隙边界对流单元刚度矩阵叠加到整体刚度矩阵中，利用非对称求解器求解整个几何模型区域上的温度分布。