基于Kriging模型的永磁电机优化设计

针对空压机用高效电机采用有限元法进行优化耗时长、效率低的问题,提出了一种基于Kriging模型的优化方法,以减少有限元调用次数和提高优化效率。以功率因数和效率为优化目标,同时考虑永磁体用量,对电机的结构参数进行敏感性分析,选择永磁体磁化方向长度、永磁体宽度和轴向铁心长度作为优化变量;基于改进的拉丁超立方抽样和有限元获得样本集,建立Kriging模型代替有限元进行迭代优化,优化过程中有限元调用次数减少了83%,节省了计算成本;通过有限元进行优化前后的对比分析,验证了该优化结果的可行性和正确性。优化后电机的功率因数与效率得到改善,且永磁体用量减少了9.94%,降低了电机的材料成本。