低成本辅助凸极式辐向永磁电机的鲁棒性优化设计

作     者：陈前 廖继红 赵文祥 刘国海 徐高红 CHEN Qian;LIAO JiHong;ZHAO WenXiang;LIU GuoHai;XU GaoHong

作者机构：江苏大学电气信息工程学院镇江212013 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2021年第51卷第6期

页      面：659-672页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51707083,51907080) 江苏省自然科学基金(编号:BK20190848) 中国博士后科学基金(编号:2019M661746)资助项目 

主　　题：永磁电机 辅助凸极 多目标优化 鲁棒性设计 

摘      要：将铁氧体应用于具有聚磁能力的辐向永磁电机中可获得与稀土永磁电机相媲美的转矩密度,并兼具低成本的优势.为克服传统辐向永磁电机高转矩脉动的弊端,提出一种新型辅助凸极式转子,增强了转子的可塑性并增加优化参数的数目.采用基于响应面分析与多目标骨干粒子群优化算法相结合的多目标优化方法来提升电机的转矩性能.进一步地,考虑到在电机批量生产过程中不可避免地会受到误差、公差等不确定性因素的影响,将六西格玛设计方法和蒙特卡罗分析方法相结合,对电机进行鲁棒性优化.通过对比分析优化前后的电磁性能可知,所提出的新型电机可以在提高输出转矩的同时有效降低转矩脉动,且极大降低电机批量生产中的失效率.最后,实验结果验证了所提新型电机结构及其鲁棒性优化设计的准确性和可行性.