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作者:李家欣;张海军;王波隆;武晓波;周哲;
单位:湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室;北华航天工业学院电子与控制工程学院;武汉理工大学交通物联网技术湖北省重点实验室;
摘要:端部绝缘及防晕层是高压电机的关键部件,其内部分布的电场、热场对高压电机绝缘性能有重要影响。本文提出一种物理信息神经网络(PINN)电场与热场耦合计算方法用于电机端部绝缘与防晕层电热耦合场计算,得到电场和热场分布。在PINN架构中,具有不同物理知识引导的偏微分方程(PDEs)可以通过对应的神经网络结构进行训练,将多场耦合问题转化为自动满足偏微分方程约束的多层PINN求解问题,并将其应用于高压电机端部绝缘与防晕层的电热耦合场分布计算中。随后进行算例分析并与有限元方法进行对比,验证所提出方法的可行性和有效性。结果表明:PINN方法能够在不需要任何标签数据的前提下求解电机端部的电热耦合场问题,以及避免有限元方法因网格划分造成的求解精度不足问题。
关键词:高压电机;;端部绝缘;;防晕结构;;电热耦合;;PINN
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52402494);; 湖北省自然科学基金资助项目(2024AFB139);; 纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室项目(ZDSYS202521);; 湖北省技术创新计划科技重大项目(2024BAA011);; 交通物联网技术湖北省重点实验室项目(WHUT-IOT-007)