申请/专利权人：天津工业大学

申请日：2019-11-06

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN110739821B

主分类号：H02K21/02

分类号：H02K21/02;H02K1/276

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2020.02.25#实质审查的生效;2020.01.31#公开

摘要：本发明涉及一种电动汽车用低铁耗可变磁通永磁记忆电机稳健性设计方法，包括下列步骤：确定电动汽车用可变磁通永磁记忆电机结构；改进可变磁通永磁记忆电机的空气隔磁槽结构，在U型永磁体腔两侧接近转子铁心表面的空气隔磁槽处增加空气隔磁槽拓展结构，其中，空气隔磁槽拓展结构在转子极靴中的尖点被定义为拓展结构的顶点；以空气隔磁槽拓展结构顶点到转子圆心的距离、空气隔磁槽拓展结构顶点与磁极中心线之间的夹角、空气隔磁槽拓展结构顶点所对边的宽度、空气隔磁槽拓展结构顶点所对边的位置作为优化变量；以去磁电流脉冲作用下的磁链、铁耗以及充磁电流脉冲作用下的铁耗最小为优化目标，利用Taguchi法对空气隔磁槽改进结构进行优化。

主权项：1.一种电动汽车用低电机铁耗可变磁通永磁记忆电机稳健性设计方法，包括下列步骤：（1）确定电动汽车用可变磁通永磁记忆电机结构，在U型磁障两侧靠近转子铁心表面位置的磁块为铝镍钴永磁体，其余部分磁块为钕铁硼永磁体；（2）确定采用Taguchi法为电动汽车用低电机铁耗可变磁通永磁记忆电机结构稳健性设计的方法；（3）改进可变磁通永磁记忆电机的空气隔磁槽结构，在U型永磁体腔两侧接近转子铁心表面的空气隔磁槽处增加空气隔磁槽拓展结构，其中，空气隔磁槽拓展结构在转子极靴中的尖点被定义为拓展结构的顶点；（4）以空气隔磁槽拓展结构顶点到转子圆心的距离、空气隔磁槽拓展结构顶点与磁极中心线之间的夹角、空气隔磁槽拓展结构顶点所对边的宽度、空气隔磁槽拓展结构顶点所对边的位置作为优化变量；以去磁电流脉冲作用下的定子磁链、电机铁耗以及充磁电流脉冲作用下的电机铁耗最小为优化目标；以充磁电流脉冲作用下可变磁通永磁记忆电机的定子磁链相比普通永磁同步电机下降不超过5%作为约束条件，利用Taguchi法对空气隔磁槽改进结构进行优化；步骤（4）进行优化的步骤如下：1）优化变量的个数即为因素数，确定各因素的水平个数和对应的取值，建立可控因素水平表，根据因素数及水平个数建立合适的正交表；2）分别在充磁电流脉冲和去磁电流脉冲下，根据建立的正交表，分别对每一组试验进行有限元分析，得到在充磁电流脉冲及去磁电流脉冲下各组试验所对应的电机铁耗及定子磁链的值；3）将得到的各组试验的结果进行平均值分析，得到电机铁耗及定子磁链随各优化变量各水平的变化情况，进而在充磁电流脉冲及去磁电流脉冲下分别得到使去磁电流脉冲作用下的定子磁链、电机铁耗最小以及充磁电流脉冲作用下的电机铁耗最小的各优化变量所取水平值的组合；4）在平均值分析的基础上对正交试验得到的结果进行方差分析，得到各个优化变量对电机铁耗及定子磁链影响的相对重要性程度，并根据步骤3）中得到的分别使去磁电流脉冲作用下的定子磁链、电机铁耗最小以及充磁电流脉冲作用下的电机铁耗最小的各优化变量所取水平值的组合，最终得到兼顾各优化目标的优化变量所取水平值的组合，即空气隔磁槽改进结构的最终优化设计方案；5）根据步骤4）得到的空气隔磁槽改进结构的最终优化方案，对可变磁通永磁记忆电机的空气隔磁槽结构进行改进，并对改进后的可变磁通永磁记忆电机进行有限元分析，得到电机铁耗及定子磁链的值，将充磁电流脉冲作用下记忆电机定子磁链的值与普通永磁电机的定子磁链值进行对比，若满足约束条件的要求，则确定空气隔磁槽改进结构的最终优化方案，若不符合要求，则重复步骤3）~4）重新进行空气隔磁槽改进结构优化方案的选取。

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