[發明專利]多變量優化異步電動機效率的方法及結構

有效

• 申請號: 201510210439.1
• 申請日: 2015-04-28
• 公開（公告）號: CN104767301B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 何志偉;李全峰;徐余法;鄧朝馳;劉瑞;李剛
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/26;G06F19/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種多變量優化異步電動機效率的方法及結構。

背景技術

節能減排一直都是人們關注的熱點話題，2012年起國家再一次提高了能效等級的標準，各大異步電機廠商在限制槽滿率的情況下優化線徑尺寸或者通過優化斜槽的方法提高效率。

現有技術存在以下不足之處：①由于大規模生產，繞線大多采用機繞，在機繞的情況下，槽滿率必須控制在70％以下，這給進一步增大線徑，提高效率帶來了難點；②由于斜槽對工業用三相異步電機的振動噪聲起著很大的改善作用，如果只考慮提升效率，三相異步電機的低頻振動噪聲很大，可能會直接影響異步電機的正常運行；③過去提高效率的措施沒有先進的優化算法以及強大的計算機功能作為支撐，設定變量單一，不能進行多個變量的綜合考慮。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多變量優化異步電動機效率的方法及結構，能夠在考慮電機運行的穩定性的同時，使異步電動機效率最大化。

為解決上述問題，本發明提供一種多變量優化異步電動機效率的方法，包括：

基于響應面模型優化算法，在控制除硅鋼片厚度以及槽口寬度的其他參數不變的情況下，將硅鋼片厚度以及槽口寬度設定為優化變量；

根據異步電動機行業的標準合理設定變量區間，將電機效率作為目標函數，求取目標函數的最大值時對應硅鋼片厚度以及槽口寬度值。

進一步的，在上述方法中，所述異步電動機行業的標準包括：

槽口寬度越大，電機效率越低，兩者成反比例關系。

進一步的，在上述方法中，所述異步電動機行業的標準還包括：

硅鋼片厚度越大，電機效率越低，兩者成反比例關系。

進一步的，在上述方法中，所述異步電動機行業的標準還包括：

實際生產時由于工人下線的問題，槽口寬度越大越好。

進一步的，在上述方法中，所述目標函數的最大值時對應硅鋼片厚度以及槽口寬度值分別為0.3mm和1.8mm。

根據本發明的另一面，提供一種多變量優化異步電動機效率的結構，包括：

電機的槽口寬度為1.8mm，硅鋼片厚度為0.3mm。

進一步的，在上述結構中，所述電機的定子槽數36，轉子槽數28。

與現有技術相比，本發明通過本發明通過優化硅鋼片厚度以及槽口寬度，較好地提高了工業用三相異步電機的效率，避免了因槽滿率限制不能增大線徑而增大效率的短板，也避免了因改變斜槽而引起的振動噪聲問題，同時運用先進的優化算法以及計算機資源進行多變量函數的目標優化，電機效率得到了相應的提高。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的多變量優化異步電動機效率的方法的流程圖；

圖2是本發明一實施例的2.2kw工業用三相異步電機示意圖；

圖3是圖1中的槽口示意圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發明提供一種多變量優化異步電動機效率的方法，包括：

步驟S1，基于響應面模型優化算法，在控制除硅鋼片厚度以及槽口寬度的其他參數不變的情況下，將硅鋼片厚度以及槽口寬度設定為優化變量；

步驟S2，根據異步電動機行業的標準合理設定變量區間，將電機效率作為目標函數，求取目標函數的最大值時對應硅鋼片厚度以及槽口寬度值。在此，本實施例利用基于響應面模型優化算法，在控制除硅鋼片厚度以及槽口寬度的其他參數不變的情況下，將硅鋼片厚度以及槽口寬度設定為優化變量，根據現有行業的標準合理設定變量區間，將電機效率作為目標函數，求取目標函數的最大值，從而在考慮電機運行的穩定性的同時，使異步電動機效率最大化。

本發明的變量優化異步電動機效率的方法的一優選的實施例中，所述異步電動機行業的標準包括：

槽口寬度越大，電機效率越低，兩者成反比例關系。

本發明的變量優化異步電動機效率的方法的一優選的實施例中，所述異步電動機行業的標準還包括：

硅鋼片厚度越大，電機效率越低，兩者成反比例關系。

本發明的變量優化異步電動機效率的方法的一優選的實施例中，所述異步電動機行業的標準還包括：

實際生產時由于工人下線的問題，槽口寬度越大越好。