一种电机轴承电压分析方法、装置、存储介质及设备与流程

本申请涉及电驱动，具体而言，涉及一种电机轴承电压分析方法、装置、存储介质及设备。

背景技术：

1、新能源汽车驱动电机具有高功率、高电压、高转速、高频率的特性，伴随而来的是轴承电腐蚀时有发生。电机轴承是电机中的重要零件，具有支撑转子和传递功率的作用，电机轴承电腐蚀会损坏电机轴承并使其性能降低，导致成本高昂的停机和非计划维护。

2、电机轴承的电压是研究电机轴承电腐蚀的一个关键技术指标，其是指轴承内圈与轴承外圈之间的电势差。然而，由于电机轴承的机械性质和电气系统的隔离设计，工程师无法直接在电机轴承上测量电压，因此，市场上亟需一种能够有效分析电机的轴承电压的解决方案。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电机轴承电压分析方法、装置、存储介质及设备，旨在解决相关技术中存在的无法有效分析电机的轴承电压的问题。

2、第一方面，本申请提供的一种电机轴承电压分析方法，包括：获取电机与齿轮传动系统的齿轮电气耦合模型；所述电机与齿轮传动系统的电机轴包括第一轴和第二轴；所述第一轴置于电机转子内；所述第二轴与所述第一轴通过一对齿轮连接；所述齿轮电气耦合模型是根据所述电机与齿轮传动系统的电气传递关系构建的等效模型；所述齿轮电气耦合模型由多个电容并联构成；根据所述齿轮电气耦合模型，计算所述多个电容的总电容值；基于所述总电容值和目标电容值，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压；所述目标电容值是所述第二轴与电机壳体之间的等效电容值。

3、在上述实现过程中，根据电机与齿轮传动系统的电气传递关系构建一个等效模型，即齿轮电气耦合模型，该齿轮电气耦合模型包括多个并联的电容，在分析电机的轴承电压时，根据该齿轮电气耦合模型，计算出第一轴与第二轴之间的齿轮副的啮合电容，即多个电容的总电容值，之后结合第二轴与电机壳体之间的等效电容值，计算得到第一轴的轴承电压与第二轴的轴承电压。如此，快速、准确地分析出电机与齿轮传动系统中电机轴承的电压，为分析电机轴承电腐蚀提供有力支持。

4、进一步地，在一些例子中，所述齿轮电气耦合模型的电容数量基于齿轮重合度来确定。

5、在上述实现过程中，依据齿轮重合度来设计齿轮电气耦合模型中并联的电容的数量，使得齿轮电气耦合模型能够准确地反映齿轮对啮合过程的电气传递过程，有利于提升轴承电压分析的准确性。

6、进一步地，在一些例子中，所述根据所述齿轮电气耦合模型，计算所述多个电容的总电容值，包括：根据齿轮润滑油膜的赫兹接触面积和厚度，计算每个电容的电容值；将各个电容的电容值进行累加，得到所述多个电容的总电容值。

7、在上述实现过程中，提供一种计算第一轴与第二轴之间齿轮副的啮合电容的具体方式，即根据齿轮润滑油膜的赫兹接触面积和厚度计算各个电容的电容值，再将所有电容的电容值进行累加。

8、进一步地，在一些例子中，所述总电容值基于以下公式计算得到：

9、

10、式中，cg为所述总电容值；n为所述齿轮电气耦合模型的电容数量；εr为相对介电常数；ε0为真空介电常数；w为齿轮润滑油膜的赫兹接触面积；h为齿轮润滑油膜的厚度。

11、在上述实现过程中，提供另一种计算第一轴与第二轴之间齿轮副的啮合电容的具体方式，即计算出单个电容的电容值，再结合齿轮重合度，快速计算得到总电容值。

12、进一步地，在一些例子中，所述基于所述总电容值和目标电容值，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压，包括：基于所述总电容值和目标电容值，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压之间的比例关系；根据所述比例关系，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压。

13、在上述实现过程中，基于总电容值和目标电容值，计算出第一轴的轴承电压与第二轴的轴承电压之间的比例关系，进而根据该比例关系来确定两个轴的轴承电压。

14、进一步地，在一些例子中，所述比例关系基于以下公式计算得到：

15、

16、式中，v1为所述第一轴的轴承电压；v2为所述第二轴的轴承电压；cg为所述总电容值；cb2为所述第二轴与电机壳体之间的单个等效电容的电容值。

17、在上述实现过程中，根据上述公式，快速、准确地计算得到第一轴的轴承电压与第二轴的轴承电压之间的比例关系。

18、第二方面，本申请提供的一种电机轴承电压分析装置，包括：获取模块，用于获取电机与齿轮传动系统的齿轮电气耦合模型；所述电机与齿轮传动系统的电机轴包括第一轴和第二轴；所述第一轴置于电机转子内；所述第二轴与所述第一轴通过一对齿轮连接；所述齿轮电气耦合模型是根据所述电机与齿轮传动系统的电气传递关系构建的等效模型；所述齿轮电气耦合模型由多个电容并联构成；计算模块，用于根据所述齿轮电气耦合模型，计算所述多个电容的总电容值；确定模块，用于基于所述总电容值和目标电容值，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压；所述目标电容值是所述第二轴与电机壳体之间的等效电容值。

19、进一步地，在一些例子中，所述计算模块具体用于：根据齿轮润滑油膜的赫兹接触面积和厚度，计算每个电容的电容值；将各个电容的电容值进行累加，得到所述多个电容的总电容值。

20、第三方面，本申请提供的一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的方法的步骤。

21、第四方面，本申请提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一项所述的方法。

22、第五方面，本申请提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面任一项所述的方法。

23、本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。

24、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种电机轴承电压分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述齿轮电气耦合模型的电容数量基于齿轮重合度来确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述齿轮电气耦合模型，计算所述多个电容的总电容值，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述总电容值基于以下公式计算得到：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述总电容值和目标电容值，确定所述第一轴的轴承电压与所述第二轴的轴承电压，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述比例关系基于以下公式计算得到：

7.一种电机轴承电压分析装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

技术总结本申请提供一种电机轴承电压分析方法、装置、存储介质及设备，该方法中，根据电机与齿轮传动系统的电气传递关系构建一个等效模型，即齿轮电气耦合模型，该齿轮电气耦合模型包括多个并联的电容，在分析电机的轴承电压时，根据该齿轮电气耦合模型，计算出第一轴与第二轴之间的齿轮副的啮合电容，即多个电容的总电容值，之后结合第二轴与电机壳体之间的等效电容值，计算得到第一轴的轴承电压与第二轴的轴承电压。如此，快速、准确地分析出电机与齿轮传动系统中电机轴承的电压，为分析电机轴承电腐蚀提供有力支持。技术研发人员：何国新,张雄,喻皓,赵小坤,罗子棠,胡凯,张松林,李建群,吴孝曦,徐明艳受保护的技术使用者：广汽埃安新能源汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29