[發明專利]一種基于田口方法的內置式永磁電機氣隙磁場的優化方法

有效

• 申請號: 202110349356.6
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113098170B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 鮑曉華;洪濤;王振;狄沖;劉佶煒;李仕豪
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02K1/274
• 分類號: H02K1/274;H02K1/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種基于田口方法的內置式永磁電機氣隙磁場的優化方法，其特征是按如下步驟進行：

步驟1：確定低速大轉矩電主軸內置式永磁同步電動機的優化變量和優化目標，以永磁體的厚度、磁化角、永磁體的角度和輔助磁極的比例這四個變量作為優化變量，以氣隙磁場的總諧波含量及其基波諧波的幅值作為優化目標，其中，輔助磁極的比例為輔助磁極占總磁極的比例；

步驟2：確定優化變量的水平數，優化變量包括永磁體角度和永磁體到轉子內徑的最小距離，其中：R₂-x-h-LcosB-R₁＝h_msinB，式中：R₁為轉子的內半徑；R₂為轉子的外半徑；h為永磁體距轉子內徑的最小高度；x為永磁體與轉子外徑之間的最小距離；h_m為永磁體厚度；B為永磁體角度；

步驟3：利用優化變量和水平數確定正交表；

步驟4：求解試驗正交矩陣的數據，通過方差分析法獲得優化變量對優化目標的重要性；

步驟5 ：以重要性作為依據研究各優化變量對優化目標的影響，確定最終優化方案；

在步驟1中所述的低速大轉矩電主軸內置式永磁同步電動機中，對單極下永磁體進行分段并采用不同的方向的充磁方式。

2.根據權利要求1所述一種基于田口方法的內置式永磁電機氣隙磁場的優化方法，其特征是：充磁方向分別采用垂直于永磁體表面和傾斜于永磁體表面兩種。

3.根據權利要求1所述一種基于田口方法的內置式永磁電機氣隙磁場的優化方法，其特征是：在步驟4中根據正交矩陣通過有限元仿真軟件建立各種優化變量下的電機模型。

4.根據權利要求1所述一種基于田口方法的內置式永磁電機氣隙磁場的優化方法，其特征是：在步驟5中根據各變量的相對重要性建立相應的電機有限元模型，通過有限元仿真獲得空載氣隙磁密的波形，并通過傅里葉分解進一步研究對優化目標的影響。