[發明專利]永磁同步電機公差敏感度的分析方法及其裝置及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202310254621.1
• 申請日: 2023-03-09
• 公開（公告）號: CN116305642A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 夏冰;藍愷;王銘
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;H02P21/00
• 代理公司: 北京博思佳知識產權代理有限公司 11415
• 代理人: 王劍

本申請提供一種永磁同步電機公差敏感度的分析方法及其裝置及計算機可讀存儲介質。該方法包括：獲取電機的尺寸參數及多個關鍵尺寸參數及公差范圍；DoE算法設置，參數因子包括多個關鍵尺寸參數及公差范圍，響應參數包括電機輸出的性能參數；基于DoE算法來生成樣本集合；獲取電機的運行工況范圍及運行參數；基于尺寸參數、運行工況范圍及運行參數來建立電機的有限元模型；基于有限元模型來確定電機關鍵工作點的電流矢量；基于樣本集合及有限元模型生成多個參數化模型；使用關鍵工作點的電流矢量來分別作為多個參數化模型的輸入激勵；提取關于性能參數的仿真計算結果；及基于仿真計算結果來進行多個關鍵尺寸參數對性能參數的敏感度分析。

技術領域

本申請涉及電機加工技術領域，尤其涉及一種永磁同步電機公差敏感度的分析方法及其裝置及計算機可讀存儲介質。

背景技術

永磁同步電機設計過程中，通常都使用名義值進行設計和計算，而實際的產品加工制造過程中，由于加工設備精度限制，產品的實測值與名義值都有一定偏差。零件在加工中所允許的尺寸、形狀和位置等的最大誤差變化范圍，稱為公差。因為實際產品與設計值有偏差，產品實際的性能也會與理論設計值有一定的差別。分析由于加工原因導致尺寸與設計值的偏差值對產品性能的影響大小，就是公差敏感度分析。如果性能差別過大，滿足不了產品要求，則就成為了次品甚至廢品。減小公差范圍，產品與設計值的偏差就更小，但是過小的公差范圍會使加工難度和加工成本都有可能大幅提升，產品的競爭力會大幅下降。因此理論設計完成后，在進行加工前，進行合理的公差分析有著非常重要的意義。需要對產品公差進行全面系統的分析，對顯著影響產品性能的尺寸公差進行合理優化，提高產品的成本率；對產品性能影響小的公差參數適當放松，減小加工成本。

另外，對于永磁同步電機，影響其性能的尺寸參數數量較多，總的尺寸參數會在20個以上。如果采用傳統的全參數掃描法，選取例如15個參數做敏感性分析，且每個參數僅取兩個值，那么樣本量將超過3萬個，這個計算量巨大，無法滿足工程時間和計算資源上的需求。

永磁同步電機由于其效率高、運行轉速范圍廣，優秀的可控制性應用越來越廣泛，如伺服系統、機電傳動系統、新能源汽車等。永磁同步電機作為機電系統中的核心驅動設備，提供傳動系統動力，其性能好壞直接影響系統的整體性能。作為大規模使用的產品，產品成本對其競爭力也有著至關重要的影響。因此，在理論設計完成后，對產品加工環節針對公差尺寸做敏感度分析，合理選擇加工公差范圍具有非常重要的意義。

發明內容

本申請的目的在于提供一種永磁同步電機公差敏感度的分析方法及其裝置及計算機可讀存儲介質，能夠解決現有技術中所存在的至少一個問題。

本申請的一個方面提供一種永磁同步電機公差敏感度的分析方法。所述分析方法包括：

獲取永磁同步電機的尺寸參數；

從所述尺寸參數中確定并獲取需要分析的多個關鍵尺寸參數及其公差范圍；

設置DoE算法的參數因子、響應參數及所述響應參數的優化目標函數，其中，所述參數因子包括所述多個關鍵尺寸參數及其公差范圍，所述響應參數包括所述永磁同步電機輸出的性能參數；

基于所述DoE算法的所述參數因子、所述響應參數及所述優化目標函數來生成優化的樣本集合，所述樣本集合包括所述參數因子的多種組合；

獲取所述永磁同步電機的運行工況范圍及其運行參數；

基于所述永磁同步電機的所述尺寸參數、所述運行工況范圍及其運行參數來建立所述永磁同步電機的有限元模型；

基于所述永磁同步電機的有限元模型來確定所述永磁同步電機關鍵工作點的電流矢量；

基于所述樣本集合及所述有限元模型生成多個參數化模型；

使用所述關鍵工作點的電流矢量來分別作為所述多個參數化模型的輸入激勵；