[發明專利]一種永磁同步電機效率的優化方法

在審

• 申請號: 202310429273.7
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116611282A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 崔佳航;李江紅;趙振民;單航;張啟鵬;陳超;尚純潔;王彤
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/04
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王丹

1.一種永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，包括：

獲取永磁同步電機的額定轉速、額定功率、定子材料、轉子材料和尺寸參數；

根據所述永磁同步電機的額定轉速、額定功率、定子材料、轉子材料和尺寸參數，使用有限元分析的方法對永磁同步電機進行仿真，并獲取仿真結果；

從所述仿真結果中，確定優化目標為永磁同步電機的效率，以及確定邊界條件和優化變量；

使用優化的多物理場耦合的克里金代理模型對永磁同步電機的效率進行優化，獲取永磁同步電機的定子結構信息和轉子結構信息。

2.根據權利要求1所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，所述邊界條件包括永磁同步電機的轉子強度、轉子一階臨界轉速、電機轉柜、以及定子和轉子鐵芯體積。

3.根據權利要求1所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，所述優化變量包括漆包線線徑、定子槽型尺寸、以及定子和轉子鐵芯長度。

4.根據權利要求3所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，還包括：對優化變量進行優化；

使用試驗設計的方法，對各個所述優化變量進行靈敏度評估，獲取各個所述優化變量對應的靈敏度分析結果；其中，用于評估的變量包括永磁同步電機的轉子強度、轉子一階臨界轉速、電機轉柜、總損耗、以及定子和轉子鐵芯體積；

根據各個所述優化變量對應的靈敏度分析結果，估計各個所述優化變量與其對應的靈敏度分析結果之間的皮爾遜相關系數，剔除掉所述優化變量與其靈敏度分析結果之間的皮爾遜相關系數小于第一閾值的所述優化變量。

5.根據權利要求1所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，所述優化的多物理場耦合的克里金代理模型的構建過程包括：

使用有限元分析的方法進行多物理場耦合下的所述仿真結果精確分析，得到精確分析結果；

基于所述精確分析結果，構建克里金響應面，得到多物理場耦合的克里金代理模型；

使用遺傳算法對所述多物理場耦合的克里金代理模型進行優化，得到優化的多物理場耦合的克里金代理模型。

6.根據權利要求5所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，所述使用有限元分析的方法進行多物理場耦合下的所述仿真結果精確分析，得到精確分析結果的過程包括：

從所述仿真結果中，確定定子和轉子鐵芯損耗、永磁體渦流損耗、繞組直流損耗和繞組交流損耗；

獲取額定負載下的系統溫升；

直至溫度收斂，得到定子和轉子鐵芯損耗、永磁體渦流損耗、繞組直流損耗和繞組交流損耗的結果。

7.根據權利要求1所述的永磁同步電機效率的優化方法，其特征在于，所述使用優化的多物理場耦合的克里金代理模型對永磁同步電機的效率進行優化，獲取永磁同步電機的定子結構信息和轉子結構信息的過程包括：

使用均勻設計的方法從所述仿真結果中進行初始采樣，獲取永磁同步電機的效率的初始計算點；

將所述永磁同步電機的效率的初始計算點輸入所述優化的多物理場耦合的克里金代理模型；

直至所述優化的多物理場耦合的克里金代理模型輸出的優化結果收斂，獲取永磁同步電機的定子結構信息和轉子結構信息。