基于解析模型的永磁同步电机优化设计

作     者：朱托 李正 张凯 李孜 ZHU Tuo;LI Zheng;ZHANG Kai;LI Zi

作者机构：上海理工大学机械工程学院上海200093 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0104603) 上海市科学技术委员会扬帆计划基金(20YF1431100) 

出 版 物：《电子科技》 (Electronic Science and Technology)

年 卷 期：2023年第36卷第3期

页      码：69-75,86页

摘      要：永磁同步电机的电磁转矩和涡流损耗是两个重要指标,在体积等限制条件下,有效提高电磁转矩并降低转子涡流损耗是电机设计的关键。针对这个问题,文中采用解析法,分别计算电磁转矩和涡流损耗,并采用粒子群优化算法,对电机尺寸参数进行优化设计。解析模型包括电枢反应磁场和空载磁场模型。在计算涡流损耗时考虑涡流反应、永磁体周向分段等,优化算法的目标函数并使用权值将多目标转换成单目标。通过解析解与时步有限元数值解的对比可看出,解析解的误差在2%左右。参数影响分析的响应面显示,在定子绕组节距为25°时,电磁转矩和涡流损耗相关性一致。优化迭代结果显示,优化设计降低了76%的平均涡流损耗、22%的平均电磁转矩和68%的电磁转矩波动。

主 题 词：表贴式永磁同步电机 解析模型 扩散方程 转子涡流损耗 磁转矩 有限元分析 粒子群优化 电机设计 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0835[0835] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2023.03.011

馆 藏 号：203118780...