永磁同步电机多目标参数优化
程林
贾会星
许敏
胡斌
滁州职业技术学院机械与汽车工程学院,安徽滁州 239000
摘要：针对自主设计的永磁同步电机在齿槽转矩脉动较大及反电势波形不佳等问题,提出了一种多目标性能优化方案.以磁钢厚度、磁钢槽V型结构高度、磁钢槽极弧角度和磁钢长度为优化参数,构建了包含4个因素的优化设计方案.采用正交试验法,结合MATLAB软件、Maxwell后处理工具以及电机性能散点图,最终确定了优化参数的最佳组合值.在优化参数的基础上,借助有限元分析软件Maxwell,对优化后电机在不同工况下的电磁性能进行校核,包括效率、负载动能、损耗及空载特性等.在低速额定和高速额定工况下,电机输出扭矩显著提高,铁耗和铜耗明显降低,展现出优异的散热性能,能够满足长时间运行的需求;在低速和高速峰值工况下,虽然电机的风摩损耗、铁耗及铜耗有所增加,但在水冷条件下,仍可满足短时运行的需求.通过对优化前后电机性能的对比分析发现,优化后的电机在3 000～7 000 r/min转速范围内的最大输出功率均超过55 kW,最大功率较优化前提高了 3.5％.
关键词：同步电机参数优化性能仿真正交试验有限元分析
分类号：TM341(电机)
资助基金：安徽省高校自然科学研究重点项目(2023AH053086)安徽省高校自然科学研究重点项目(2022AH052649)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-26（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 58-64 )
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