【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及转子结构设计，特别涉及一种转子轮廓设计方法、装置及介质。
技术介绍
1、转矩波动和径向力是电机噪声的主要激励来源，当激励的频率与电机模态频率接近时，会造成强烈的共振，引起电机的啸叫。在电机设计阶段，常通过转子表面开谐波槽的方式，削弱转矩波动和径向力，从而改善电机的nvh性能。
2、常用的谐波槽包括圆弧槽、三角槽、梯形槽等，但由于其特征变量较少，可实现的形状十分有限，改善磁路的效果较差，不能很好地削弱高次磁场谐波，难以同时削弱多种工况的径向力和转矩波动。且圆弧槽、三角槽、梯形槽无法与转子外圆平滑过渡，人为增加的倒角会引入额外的偏差，不是最优解。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种转子轮廓设计方法、装置及介质，它可以优化转子轮廓形状，以实现对多种激励源更好的削弱效果。
2、为达到上述目的，一方面，提供一种转子轮廓设计方法，具体方法如下：
3、以b样条曲线构建转子轮廓，选取可代表b样条曲线具体形状的若干关键点；
4、以优化算法优化若干关键点，优化目标为电机各项性能参数；
5、以优化后的若干关键点确定b样条曲线形状以及转子谐波槽轮廓。
6、进一步地，所述b样条曲线为非均匀有理b样条曲线。
7、进一步地，所述优化算法为遗传算法，以遗传算法优化若干关键点，具体方法如下：
8、初始化：随机生成若干满足约束条件的b样条曲线及其关键点坐标，通过参数化模型获取转子轮廓，并进行有限元仿真得到
9、选择交叉变异：对输入种群进行选择、交叉、变异操作生成若干满足约束条件的子代b样条曲线及其关键点坐标；
10、仿真：将子代的关键点坐标通过参数化模型获取转子轮廓，并进行有限元仿真得到对应的电机各项性能参数，形成子代种群；
11、筛选：将父代与子代种群合并，按照多目标优化算法的选择机制筛选出下一代的输入种群；
12、迭代：重复选择交叉变异、仿真和筛选操作，直到满足收敛条件；
13、输出：以迭代收敛时的b样条曲线的关键点坐标生成对应的b样条曲线，作为最优转子轮廓设计。
14、进一步地，所述电机各项性能参数包括nvh性能参数和电磁性能参数；
15、所述nvh性能参数包括以下任意一项及以上：
16、齿槽转矩、转矩波动、径向力、切向力、轴向力；
17、所述电磁性能参数包括以下任意一项及以上：
18、峰值转矩、反电动势、功率、损耗。
19、进一步地，所述约束条件包括：
20、生成新的b样条曲线的转子截面总面积不大于谐波槽前的转子面积；
21、生成新的b样条曲线的曲率不大于预设值；
22、生成新的b样条曲线与永磁体槽外轮廓的距离满足预设强度要求。
23、进一步地，以b样条曲线构建转子轮廓，具体方法如下：
24、将转子分为周向对称多个n极和s极，n极和s极周身交替分布，每极关于d轴对称，每半极的外轮廓包括一整段b样条曲线，进行参数化建模。
25、进一步地，所述优化算法为nsga-ii、nsga-iii、mopso或moea。
26、为达到上述目的，另一方面，提供一种转子轮廓设计装置，包括：b样条曲线转换模块、优化模块和仿真模块；
27、所述b样条曲线转换模块，实现转子轮廓与b样条曲线的相互转换；
28、所述仿真模块，仿真生成b样条曲线对应转子轮廓的电机各项性能参数；
29、所述优化模块，结合仿真模块输出结果，优化输出b样条曲线关键点。
30、为达到上述目的，另一方面，提供一种存储介质，存储有若干指令，处理器加载若干指令以执行上述转子轮廓设计方法。
31、由于采用了以上技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
32、1、本专利技术采用了多目标优化算法，以b样条曲线的关键点作为特征变量，可实现更加多样的转子轮廓的构建，增加了削弱多种激励的可能性，且优化后不需人为增加倒角等操作，减小了优化偏差，优化出的转子外轮廓即为最优解。
33、2、b样条曲线的约束条件可根据需要任意增加，满足于任意特殊要求的转子轮廓设计。
34、需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。
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1.一种转子轮廓设计方法，其特征在于，具体方法如下：
2.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述B样条曲线为非均匀有理B样条曲线。
3.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述优化算法为遗传算法，以遗传算法优化若干关键点，具体方法如下：
4.如权利要求3所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述电机各项性能参数包括NVH性能参数和电磁性能参数；
5.如权利要求3所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述约束条件包括以下任意一项及以上：
6.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，以B样条曲线构建转子轮廓，具体方法如下：
7.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述优化算法为NSGA-II、NSGA-III、MOPSO或MOEA。
8.一种转子轮廓设计装置，其特征在于，包括：B样条曲线转换模块、优化模块和仿真模块；
9.一种存储介质，其特征在于，存储有若干指令，处理器加载若干指令以执行权利要求1至7任意一项所述转子轮廓设计方法。
【技术特征摘要】
1.一种转子轮廓设计方法，其特征在于，具体方法如下：
2.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述b样条曲线为非均匀有理b样条曲线。
3.如权利要求1所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述优化算法为遗传算法，以遗传算法优化若干关键点，具体方法如下：
4.如权利要求3所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述电机各项性能参数包括nvh性能参数和电磁性能参数；
5.如权利要求3所述的转子轮廓设计方法，其特征在于，所述约束条件包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：林福，陈益辉，孙大堡，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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