轴向磁通交替极永磁电机的转矩性能分析与优化

为了进一步降低轴向磁通交替极永磁电机的转矩脉动,提高其输出性能,针对双定子单转子结构电机提出一种交替极排列,其能够有效抑制铁芯极带来的转矩波动,并对拟设计电机进行多目标优化,进一步提升电机性能。现首先介绍了新型交替极结构形式,比较了不同结构的转矩性能;其次建立了电机的参数化有限元模型,分析了不同结构参数对转矩性能的影响,以提升输出转矩和降低轴向力为优化目标,基于拉丁超立方抽样法和克里金插值法建立响应面模型,利用遗传算法寻找最优解。优化结果表明,优化后的电机平均转矩提升了11.8%,同时转矩脉动增加了0.25%,验证了所提结构的优越性和优化流程的可行性。