白金成，胡 岩

(沈阳工业大学 电气工程学院，沈阳 110870)

0 引 言

作为工业生产中的一种重要动力设备，电机被广泛应用到各行各业中。随着工业技术的发展，人们对各种系列电机的性能、成本等指标要求也随之提高，需要尽可能合理地设计出电机。传统的电机设计方法需要大量的人工计算，其计算过程效率低、周期长且容易出错。商业电机设计软件虽可以解决上述问题，但大多来自于国外，其软件界面非中文，操作繁琐，不易学习，且价格昂贵。因此，开发出具有自主创新意义并且与实际生产紧密联系的电机设计软件是十分必要的[1]。本文开发的软件不但可以进行基本的电磁计算，还可进行高度自由化的优化设计，除此之外，利用多线程技术实现的动态优化，也是本软件的特色所在。

所谓的电机优化设计就是在满足国家标准、用户要求以及其它一些特定的约束条件下，设计出的电机在力矩、效率、功率因数等性能指标或者成本方面达到最优[2]。为了使电机的性能达到最优，需要采用优化算法进行优化设计，文献[3-10]分别使用了改进NSGA-II算法、进化算法、差分进化算法、改进布谷鸟算法、重心邻域算法、田口法、改进型代理模型优化算法及量子遗传算法解决了各种类型的电机优化问题。本文提出一种基于特殊惩罚函数法的粒子群优化算法，这种惩罚函数法引入“平衡数量级”的概念，尤其适用于解决电机优化等工程实际问题。

本文使用VB.NET编程语言，结合力矩电机的电磁计算程序及粒子群优化算法，开发出一款力矩电机优化设计软件，并利用该软件实现异步力矩电机的优化，通过ANSYS的有限元仿真，验证了优化结果是正确有效的。……