基于PB试验结合BBD响应面法的矿井提升直驱永磁同步电动机设计及优化

作     者：黄良沛 蒋浪 罗志朋 胡志豪 李卓军 HUANG Liangpei;JIANG Lang;LUO Zhipeng;HU Zhihao;LI Zhuojun

作者机构：湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201 湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南煤矿机械有限公司湖南娄底417000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52075163) 湖南省研究生科研创新项目资助(QL20220226) 湖南省自然科学基金联合资助项目(2021JJ50117,2021JJ50008) 湘潭市科技计划重点项目(CG-ZD20211007) 

出 版 物：《矿山机械》 (Mining & Processing Equipment)

年 卷 期：2023年第51卷第10期

页      码：23-33页

摘      要：针对传统“三相异步电动机+变频器+减速装置+滚筒”的矿井提升系统存在的机组冗长、繁琐、效率低及可靠性低等问题,研发了一种矿井提升直驱永磁同步电动机。首先根据实际工况,初步设计计算了电动机相关部件尺寸;其次,采用Plackett-Burman(PB)试验结合Box-Behnken(BBD)响应面法开展电磁优化设计,在单因素试验的基础上,采用PB试验法,对影响优化目标的5个因素进行筛选,选取槽口宽度、槽口高度与极弧系数为考察因素,运用BBD响应面法进行方差分析,开展优化参数对优化目标的灵敏度分析,选取最优参数组合;最后,开展了优化前后电动机的空载与负载电磁仿真对比分析。仿真结果表明:所研发的永磁同步电动机能够满足矿井提升的工作需求,并且优化后的电动机相较于之前齿槽转矩下降了48.27%,电磁转矩提升了2.2%,转矩波动下降了3.68%。

主 题 词：矿井提升系统 永磁同步电动机 Plackett-Burman试验 Box-Behnken响应面法 电磁分析 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3954.2023.10.005

馆 藏 号：203124160...