基于有限元降阶泛化的扁线绕组交流损耗快速计算方法

作     者：王耀 程远 高博 李育宽 崔淑梅 

作者机构：哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 中国第一汽车股份有限公司研发总院 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：黑龙江省重点研发计划(JD22A002) 重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX1012)资助项目 

主　　题：永磁同步电机 降阶算法 神经网络 扁线绕组 半解析求解 

摘      要：由于低直流电阻等优异特性，扁线绕组已成为新能源汽车驱动电机的主流技术方案。然而，复杂的交流损耗计算为扁线绕组设计带来困难。本文提出一种具备泛化能力的有限元降阶方法，采用本征正交分解与神经网络相结合的方式对绕组磁场进行求解泛化，实现电机工况内任意工作点的磁场快速求解。同时，本文还修正了扁线绕组涡流损耗解析公式，结合降阶泛化方法输出的磁场结果实现扁线绕组槽内与端部损耗的快速计算。结果表明，与有限元方法相比，提出方法的计算速度提高，且求解精度相对于传统扁线损耗解析方法得以提升。在泛化范围内磁场重构最大误差小于0.008T，最大损耗误差小于6.17%。最后通过扁线电机与利兹线电机的绕组损耗分离实验，验证了方法的有效性。