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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118797989B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410779098.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法是由禹国栋;牟濠仪;李绍斌;赵如鹏;肖利军;张文韬;徐永向;邹继斌设计研发完成，并于2024-06-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法在说明书摘要公布了：三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法，属于电机领域。S1：建立主、副励磁机和主发电机的相反电势和损耗数据表；S2：给定主发电机负载侧电阻、环境温度和系统转速；S3：设定初始化参数；S4：得到副励磁机相反电势b11、b12和b13及整流后电流a1’和电压c1’；S5：计算主励磁机电角度位置θ2；S6：得到主励磁机相反电势b21、b22和b23及整流后电流a2’和电压c2’；S7：计算主发电机电角度位置θ3；S8：得到主发电机相反电势b11、b12和b13及整流后电流a3’和电压c3’；S9：计算系统损耗，得到系统各绕组温度k，并计算Rs1’、Rs2’、Rs3’、Rr2’、Rr3’；S10：判断Rij‑Rij’是否小于δ，若大于δ，执行S4至S10；若小于δ，执行S11，结果输出。本发明用于三级式发电机系统仿真建模。

本发明授权三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法在权利要求书中公布了：1.一种三级式发电机系统多场简化外特性仿真建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 步骤一：建立三级式发电机系统的相反电势和损耗数据表，三级式发电机系统包括副励磁机、主励磁机和主发电机； 步骤二：给定三级式发电机系统工况，包含主发电机负载侧电阻、环境温度和三级式发电机系统转速； 步骤三：设定初始化参数；即设定副励磁机电角度位置θ1、副励磁机负载侧电流a1、主励磁机负载侧电流a2及主发电机负载侧电流a3的初始值均为0； 步骤四：以三级式发电机系统的转速、副励磁机电角度位置θ1和副励磁机负载侧电流a1作为基值，通过样条插值方法得到副励磁机相反电势数据表中对应的相反电势b11、b12和b13，根据得到的相反电势值、副励磁机当前环境温度下的定子绕组值Rs1和主励磁机当前环境温度下的定子绕组值Rs2，按照整流桥的特性计算得到副励磁机整流后电流a1’和电压c1’； 步骤五：计算主励磁机对应的电角度位置θ2； 步骤六：以三级式发电机系统的转速、主励磁机电角度位置θ2、副励磁机整流后电流a1’和主励磁机负载侧电流a2作为基值，通过样条插值方法得到主励磁机相反电势数据表中对应的相反电势b21、b22和b23，根据得到的相反电势值、主励磁机当前环境温度下的转子绕组值Rr2和主发电机当前环境温度下的转子绕组值Rr3，按照整流桥的特性计算得到主励磁机整流后电流a2’和电压c2’；其计算过程与步骤四相同； 步骤七：计算主发电机对应的电角度位置θ3； 步骤八：以三级式发电机系统的转速、主发电机电角度位置θ3、主励磁机整流后电流a2’和主发电机负载侧电流a3作为基值，通过样条插值方法得到主发电机相反电势数据表中对应的相反电势b31、b32和b33，根据得到的相反电势值、发电机当前环境温度下的定子绕组值Rs3和主发电机负载侧电阻值，按照整流桥的特性计算得到主发电机整流后电流a3’和电压c3’；其计算过程与步骤六相同； 步骤九：计算三级式发电机系统的损耗，并将上述损耗值P代入三级式发电机系统的集总热路方程计算得到三级式电机系统各绕组温度k； ΔT＝QRTij，Q＝hAT2-T1； 其中：Q为热路热量，即损耗值P；ΔT为热阻的温度变化；RTij为热阻；h为换热系数；A为换热面积；T2为换热面温度；T1为环境温度； 并通过下式计算该温度下绕组的阻值Rij’，i＝s、r；j＝1、2、3；不存在i＝r且j＝1； 通过此式计算得到该温度下绕组的阻值Rs1’、Rs2’、Rs3’、Rr2’、Rr3’分别为Rs1、Rs2、Rs3、Rr2、Rr3在k摄氏度下的电阻值； 步骤十：将初始的电阻值Rij与上述计算得到的Rij’做差，并判断是否小于δ，δ为收敛误差，为一个趋近于零的正数；如果该差值大于收敛误差δ，则更新副励磁机的电角度位置θ1，用前述计算的aj’，j＝1、2、3，更新直流侧电流aj，这里的j是记号，表示j＝1、2、3，用前述计算的绕组阻值Rij’更新绕组阻值Rij，并重新执行步骤四至步骤十，直至满足收敛条件；如果该差值小于收敛误差δ，则继续执行步骤十一； 步骤十一：将上述收敛状态中的副励磁机电角度位置θ1取为0°至360°，计算整个三级式发电机系统的性能，将所得到的数据作为结果输出，包含三级式发电机系统的绕组温度、直流侧电流aj、三级式发电机系统的直流侧电压、三级式发电机系统的损耗、主发电机负载侧功率。

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