永磁同步电机NVH性能优化方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机NVH性能优化方法、装置、设备及介质属于永磁同步电机技术领域。该方法包括：响应于转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果，确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，所述优化目标至少包括电机转矩目标值、转矩脉动目标值和电磁力目标值；基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，所述性能参数至少包括电机转矩、转矩脉动和电磁力。该方法通过调整各个优化参数，改变电机的转子结构，使电机的电机转矩、转矩脉动和电磁力达到优化目标，以实现对电机NVH性能的优化。电机NVH性能的优化。电机NVH性能的优化。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机NVH性能优化方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及永磁同步电机
，尤其涉及一种永磁同步电机NVH性能优化方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)与其他电机相比具有高功率密度、高输出转矩的特点，是目前新能源汽车驱动电机的主要研究方向。随着人们对驾驶体验的追求越来越高，噪声(Noise)、振动(Vibration)、舒适感(Harshness)即NVH性能指标在新能源汽车行业竞争中也发挥越来越重要的作用。因此对于永磁同步电机的NVH性能优化的研究十分必要。
[0003]相关技术中，通常都是通过对电机的控制算法进行优化，以实现对电机NVH的性能优化。例如，相关专利(专利公开号为CN110661470A)中提供了一种基于PWM开关频率抖频控制算法，通过在不同转速段，注入不同抖频模型，使得PWM变频按照设定好的特有的抖频模型驱动电机，从而有效的降低电机NVH振动噪声，实现对电机NVH的性能优化。
[0004]但是，对电机的控制算法进行优化较为复杂，且上述方法无法改善由于电机本体结构对电机的NVH性能造成的影响。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本专利技术提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的永磁同步电机NVH性能优化方法、装置、设备及介质，该方法通过调整各个优化参数，改变电机的转子结构，使电机的电机转矩、转矩脉动和电磁力达到优化目标，以实现对电机NVH性能的优化。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种永磁同步电机NVH性能优化方法，所述方法包括：
[0007]响应于转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果，确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，所述优化目标至少包括电机转矩目标值、转矩脉动目标值和电磁力目标值；
[0008]基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，所述性能参数至少包括电机转矩、转矩脉动和电磁力。
[0009]可选的，所述确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，包括：
[0010]确定敏感度高于设定敏感度阈值的结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数；或者，
[0011]确定敏感度最高的前n个结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数，n为大于0的正整数。
[0012]可选的，所述转子包括转子冲片和设置在所述转子冲片上的多个磁钢；
[0013]所述转子的各个结构参数至少包括：磁钢夹角、磁钢埋入深度、转子冲片辅助槽尺
寸。
[0014]可选的，所述响应于转子的各个参数对优化目标的敏感度结果之前，所述方法还包括：
[0015]根据以下公式确定转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果：
[0016][0017]其中，y表示所述优化目标，V(y)表示优化目标y的方差，Avg(y/x
i
)表示优化目标y(x
i
)的平均值，V[Avg(y/xi)]表示Avg(y/xi)的方差，S(x
i
)代表x
i
对优化目标y的敏感度，x
i
表示转子的各个结构参数。
[0018]可选的，所述基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，包括：
[0019]基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，对电机的转速、电流和电流相位角进行参数化设置，求解电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电机转矩、转矩脉动和电磁力；
[0020]当电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电机转矩、转矩脉动和电磁力中的至少一个未达到所述优化目标时，调整转子的所述优化参数，直至电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电机转矩、转矩脉动和电磁力均达到所述优化目标。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]当所述性能参数达到所述优化目标后，基于调整后的所述优化参数，建立新的转子参数模型；
[0023]对所述新的转子参数模型和电机定子模态进行耦合分析，获得电机振动响应；
[0024]根据所述电机振动响应判断当前转子结构是否满足电机的NVH性能要求；
[0025]响应于当前转子结构满足电机的NVH性能要求时，输出当前转子结构。
[0026]可选的，所述方法还包括：
[0027]响应于当前转子结构不满足电机的NVH性能要求时，重新调整转子的所述优化参数，直至所述性能参数达到所述优化目标，且改良后的转子结构满足电机的NVH性能要求时，输出改良后的转子结构。
[0028]第二方面，本专利技术提供了一种永磁同步电机NVH性能优化装置，所述装置包括：
[0029]优化参数确定模块，用于响应于转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果，确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，所述优化目标至少包括电机转矩目标值、转矩脉动目标值和电磁力目标值；
[0030]优化模块，用于基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，所述性能参数至少包括电机转矩、转矩脉动和电磁力。
[0031]可选的，所述优化参数确定模块还用于：
[0032]确定敏感度高于设定敏感度阈值的结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数；或者，
[0033]确定敏感度最高的前n个结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数，n
为大于0的正整数。
[0034]可选的，所述转子包括转子冲片和设置在所述转子冲片上的多个磁钢；
[0035]所述转子的各个结构参数至少包括：磁钢夹角、磁钢埋入深度、转子冲片辅助槽尺寸。
[0036]可选的，所述装置还包括敏感度确定模块，用于：
[0037]根据以下公式确定转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果：
[0038][0039]其中，y表示所述优化目标，V(y)表示优化目标y的方差，Avg(y/x
i
)表示优化目标y(x
i
)的平均值，V[Avg(y/xi)]表示Avg(y/xi)的方差，S(x
i
)代表x
i
对优化目标y的敏感度，x
i
表示转子的各个结构参数。
[0040]可选的，所述优化模块还用于：
[0041]基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，对电机的转速、电流和电流相位角进行参数化设置，求解电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电机转矩、转矩脉动和电磁力；
[0042]当电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电机转矩、转矩脉动和电磁力中的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机NVH性能优化方法，其特征在于，所述方法包括：响应于转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果，确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，所述优化目标至少包括电机转矩目标值、转矩脉动目标值和电磁力目标值；基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，所述性能参数至少包括电机转矩、转矩脉动和电磁力。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定敏感度满足设定要求的结构参数作为优化参数，包括：确定敏感度高于设定敏感度阈值的结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数；或者，确定敏感度最高的前n个结构参数作为各个所述优化目标对应的所述优化参数，n为大于0的正整数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转子包括转子冲片和设置在所述转子冲片上的多个磁钢；所述转子的各个结构参数至少包括：磁钢夹角、磁钢埋入深度、转子冲片辅助槽尺寸。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于转子的各个参数对优化目标的敏感度结果之前，所述方法还包括：根据以下公式确定转子的各个结构参数对优化目标的敏感度结果：其中，y表示所述优化目标，V(y)表示优化目标y的方差，Avg(y/x
i
)表示优化目标y(x
i
)的平均值，V[Avg(y/xi)]表示Avg(y/xi)的方差，S(x
i
)代表x
i
对优化目标y的敏感度，x
i
表示转子的各个结构参数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，调整转子的所述优化参数，对电机的性能参数进行优化，使所述性能参数达到对应的所述优化目标，包括：基于预先建立的永磁电机的转子参数化模型，对电机的转速、电流和电流相位角进行参数化设置，求解电机在设定转速、设定电流和设定电流相位角下对应的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏飞，谢文云，黄博，柯舜德，严国卓，
申请(专利权)人：岚图汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：