一种基于成本约束条件的永磁直流电机优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于成本约束条件的永磁直流电机优化方法，其结构包括以下步骤：步骤S1，将电机原始尺寸作为输入条件，建立三维有限元仿真模型仿真电机的磁场分布，从而获得电机的转矩常数K

【技术实现步骤摘要】
一种基于成本约束条件的永磁直流电机优化方法


[0001]本专利技术涉及永磁直流电机
，具体为一种基于成本约束条件的永磁直流电机优化方法。

技术介绍

[0002]永磁直流电机是用永磁体建立磁场的一种直流电机，因其具有体积小、重量轻、结构简单且效率高等优点，目前已广泛应用于工业、家用电器、交通等各个领域，也是我国主要推动的电机发展方向。我国永磁直流电机制造业非常发达，制造商之间竞争激烈，使得永磁直流电机价格较为透明，利润较薄。铜是永磁直流电机最主要的原材料，而近年来，铜价飞涨使得直流电机成本大幅增加，电机制造商的利润空间进一步被压缩，甚至很多制造商已经失去利润，亏损经营。成本飙升非常影响制造商的积极性，这与我国大力推动永磁电机的目标背道而驰。所以在电机原材料成本飞涨的背景下，如果能在保证电机性能的前提下尽可能降低电机制造的原材料使用量、降低原材料成本，则可以从技术上避免电机制造商亏损的可能性，为电机制造商争取到最大的利润空间，从而促进永磁电机行业的发展。
[0003]现有电机设计技术主要分为三种：一是经验公式设计，根据用户对电机性能参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于成本约束条件的永磁直流电机优化方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，将电机原始尺寸作为输入条件，建立三维有限元仿真模型仿真电机的磁场分布，从而获得电机的转矩常数K
T
和转速常数K
n
；步骤S2，为保证优化后电机性能，通过式(1)作为约束条件，式中，h
M
表示永磁体的厚度，b
t
表示转子电枢冲片的齿宽，h
s
表示转子电枢槽深度，d表示电枢绕组的线径，g1、g2分别表示电机尺寸参数向量与转矩常数、转速常数之间的函数关系；选取h
M
、b
t
、h
s
、d作为可调整的尺寸参数变量；步骤S3，设置尺寸参数变量：尺寸参数变量h
M
、b
t
、h
s
、d不仅要满足约束条件(1)，还应满足以下约束条件(2)，式中，分别是永磁体厚度hM的最小、最大取值，分别是齿宽bt的最小、最大取值，分别是槽深hs的最小、最大取值，d
min
、d
max
分别是绕组线径的最小、最大取值；B是齿部磁密的函数；步骤S4，以电机所用原材料成本最低作为优化目标，建立优化目标函数(3)，min f(X)＝c
Cu
·
m
Cu
(X)+c
Fe
·
m
Fe
(X)+c
M
·
m
M
(X)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式中，向量X＝[h
M
,b
t
,h
s
,d]，f表示电机制造所需原材料的总成本，c
Cu
、c
Fe
、c
M
分别为单位质量的铜线、硅钢片、永磁体的市场价格；m
Cu
、mFe、m
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵楠，王宏伟，王友容，
申请(专利权)人：惠思电机常州有限公司，
类型：发明
国别省市：