(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210586901.8 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 山东齐鲁电机制造有限公司 地址 250012 山东省济南市历下区华信路 18号齐鲁电机大厦 (72)发明人 解育男　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 刘雪萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) H02P 9/14(2006.01) (54)发明名称 一种柴油发电机谐波励磁系统设计方法及 装置 (57)摘要 本发明涉及柴油发电机领域， 具体公开一种 柴油发电机谐波励磁系统设计方法及装置， 绕组 匝数方面， 预置参数， 提取参数计算励磁电流， 基 于励磁电流计算谐波励磁功率和磁 路饱和度， 基 于谐波励磁功率和磁路饱和度选取绕组匝数。 定 子槽参数方面， 根据绕组匝数、 绕组线圈根数和 绕组线规尺寸确定定子槽宽和槽深， 根据定子槽 宽和槽深确定定子轭部铁心的重量和损耗。 转子 参数方面， 基于导磁截面计算励磁损耗， 并基于 励磁损耗确定转子参数。 本发明合理确定谐波绕 组匝数、 定子槽深度和转子齿的导磁截面， 减少 谐波励磁方式所带来的定子轭部铁心的重量和 损耗的增加， 在保证足够谐波功率的情况下， 减 少励磁损耗， 操作简单， 工作效率高。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114925531 A 2022.08.19 CN 114925531 A 1.一种柴油发电机谐波励磁系统设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 提取柴油发电机电磁 计算单中的数据， 计算所需谐波励磁额定功率； 预置谐波绕组参数， 并设置谐波绕组参数取值范围； 其中谐波绕组参数包括绕组电流、 绕组匝数和相应绕组面积； 在谐波绕组参数 取值范围内， 根据预设步长多次提取谐波绕组参数计算励磁电流； 基于励磁电流计算谐波励磁功率和磁路饱和度； 判断所计算谐波励磁功率是否满足谐波励磁额定功率， 若满足则保存对应磁路饱和度 和谐波绕组参数； 在所有保存的磁路饱和度和 谐波绕组参数中， 选择最大的磁路饱和度 所对应的谐波绕 组参数， 该谐波绕组参数的绕组匝数即最终确定的谐波励磁系统的绕组匝数。 2.根据权利要求1所述的柴油发电机谐波励磁系统设计方法， 其特征在于， 绕组电流的 取值范围为2 ～4A。 3.根据权利要求1或2所述的柴油发电机谐波励磁系统设计方法， 其特征在于， 该方法 还包括以下步骤： 根据绕组匝数确定绕组线圈根数； 选择绕组线规尺寸； 根据绕组匝数、 绕组线圈根数和绕组线规尺寸确定 定子槽宽和槽深； 根据定子槽宽和槽深确定 定子轭部铁心的重量和损耗。 4.根据权利要求3所述的柴油发电机谐波励磁系统设计方法， 其特征在于， 该方法还包 括以下步骤： 根据槽配合选择转子直径和槽数， 并获得转子齿的导磁截面； 在所获得导磁截面条件下， 计算励磁损耗； 判断在所计算励磁损耗下， 谐波励磁功率是否满足标准； 若满足则保存 对应导磁截面和转子直径、 槽数； 在所有保存的导磁截面、 转子直径和槽数中， 选择励磁损耗最小的导磁截面、 转子直径 和槽数作为 最终确定系统参数。 5.一种柴油发电机谐波励磁系统设计装置， 其特 征在于， 包括， 谐波励磁额定功率计算模块： 提取柴油发电机电磁计算单中的数据， 计算所需谐波励 磁额定功率； 谐波绕组参数预置模块： 预置谐波绕组参数， 并设置谐波绕组参数取值范围； 其中谐波 绕组参数包括绕组电流、 绕组匝数和相应绕组面积； 励磁电流计算模块： 在谐波绕组参数取值范围内， 根据预设步长多次提取谐波绕组参 数计算励磁电流； 功率/饱和度计算模块： 基于励磁电流计算谐波励磁功率和磁路饱和度； 第一功率判断模块： 判断所计算谐波励磁功率是否满足谐波励磁额定功率， 若满足则 保存对应磁路饱和度和谐波绕组参数； 参数确定模块： 在所有保存的磁路饱和度和谐波绕组参数中， 选择最大的磁路饱和度 所对应的谐波绕组参数， 该谐波绕组参数的绕组匝数即最终确定的谐波励磁系统的绕组匝 数。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114925531 A 26.根据权利要求5所述的柴油发电机谐波励磁系统设计装置， 其特征在于， 谐波绕组参 数预置模块所 预置绕组电流的取值范围为2 ～4A。 7.根据权利要求6所述的柴油发电机谐波励磁系统设计装置， 其特征在于， 该装置还包 括， 绕组线圈根数确定模块： 根据绕组匝数确定绕组线圈根数； 绕组线规尺寸选择模块： 选择绕组线规尺寸； 定子槽参数确定模块： 根据绕组匝数、 绕组线圈根数和绕组线规尺寸确定定子槽宽和 槽深； 定子轭部铁心确定模块： 根据定 子槽宽和槽深确定 定子轭部铁心的重量和损耗。 8.根据权利要求7所述的柴油发电机谐波励磁系统设计装置， 其特征在于， 该装置还包 括： 转子参数选择模块： 根据槽配合选择转子直径和槽数， 并获得转子齿的导磁截面； 励磁损耗计算模块： 在所获得导磁截面条件下， 计算励磁损耗； 第二功率判断模块： 判断在所计算励磁损耗下， 谐波励磁功率是否满足标准； 转子参数保存 模块： 若满足则保存 对应导磁截面和转子直径、 槽数； 转子参数确定模块： 在所有保存的导磁截面、 转子直径和槽数中， 选择励磁损耗最小的 导磁截面、 转子直径和槽数作为 最终确定系统参数。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114925531 A 3