新型开关磁阻电机优化设计

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为降低开关磁阻电机转矩脉动以及提高转矩出力,提出一种在定转子齿上依次开槽的优化设计方案,对所开槽进行参数化处理,使用控制变量法分析各个开槽参数对性能指标的影响,以性能指标最优为目标选取参数,并利用有限元方法分析了电流转矩特性验证效果.由于该方案无法对多个开槽参数协同优化,因此进一步提出方案二,即借助多学科优化工具optiSLang,使用多目标粒子群算法对开槽参数进行全局优化,得到Pareto最优解集后再使用TOPSIS法客观地从中选取出全局最优解.优化后,与未开槽时相比,转矩脉动下降了32.347%,平均转矩上升了12.594%,效果令人满意.
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随着超高性能磁性材料的广泛应用,空调压缩机用变频永磁同步电机的能效已达极致,进一步提升异常困难.目前,电机结构参数优化仍是能效提升的重要技术手段,各项损耗的准确估算及规律的探究则是能效进一步提升的关键.本文针对变频永磁同步电机,系统分析了损耗的分类,提出了损耗配比系数K的概念,用以评价电机电磁设计额定点的效率是否最优;基于K值概念,用FEM法对一款变频永磁同步电动机的结构参数进行了电磁方案再优化,以提升电机能效;设计了基于线性回归的杂散损耗实验分离方法,并对优化前后的样机进行了损耗分离、效率和损耗配比系数