双层分段内嵌式永磁同步电动机的电磁转矩优化
2017-05-02上官璇峰孙泽亚
微特电机 2017年5期
关键词:优化
上官璇峰,孙泽亚,王 秋,杨 帅
(1.河南理工大学,焦作 454000;2.国网新疆电力公司昌吉供电公司,新疆 昌吉 831100)
0 引 言
永磁同步电动机以其结构简单、功率密度大、效率高等优点,广泛应用于航空航天、风力发电、电动汽车等领域。然而永磁电机也受到转矩波动以及由其产生的噪声,运行不平稳等问题的困扰。为了解决这些问题,很多学者在抑制永磁电机转矩波动方面做了很多的分析和研究,其中有利用定子斜槽或转子斜极[1]的,有改变隔磁槽形状尺寸的[2-3],也有采用优化永磁体的极弧系数[4]的。其中斜极或斜槽设计增加电机加工难度的同时,也使绕组线圈漏感增加从而降低了平均转矩;而且文献[1-4]的优化过程使用解析法与有限元仿真相结合,计算分析过程较为复杂。文献[5-9]采用田口方法、响应曲面法、遗传算法等优化算法优化电机转矩,通过改变电机的结构尺寸来优化电机性能,这种方法避免了电机结构的复杂化,减少了复杂的计算,较为简便有效。但应用此类方法对双层分段内嵌式永磁电机进行优化的文章相对较少。本文选取了4个可能对电机转矩和转矩波动有关的影响因子,将田口方法、响应曲面法和遗传算法结合起来优化双层分段内嵌式永磁电机的转矩和转矩波动。仿真结果验证了该方法的正确性。
1 基于田口方法的电机结构参数优化
双层分段内嵌式永磁电机(3相8极)转子一极截面如图1所示。本文选取两层永磁体的极弧系数αp1,αp2, 永磁体埋入深度h和永磁体与永磁体槽长度之比l1/l24个参数为初选变量。……
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