永磁同步电机电磁热耦合高效计算模型

电磁热耦合分析是一种计算永磁同步电机电磁性能和热性能的有效方法，为实现耦合场的高效准确计算，建立了一种结合二维静磁场有限元模型和等效热网络模型的电磁热耦合高效计算模型。首先，基于磁密时空变换公式，推导了考虑材料温升特性的电磁损耗计算模型，并与二维时步有限元法进行对比，相同硬件条件下，计算时间减少约79%；然后，基于传热学定律，建立了电机的等效热网络温度场分析模型，并推导了节点温升计算的状态空间方程。最后，以一台表贴式永磁电机为例，与三维有限元耦合模型进行对比，温度场计算结果最大误差为5.3 K，计算时间减少约95.2%，表明该模型可在保证计算精度的前提下提高电磁热耦合分析效率。