[发明专利]一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法

摘要

本发明公开了一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法，包括步骤：估算轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机结构参数初始值；基于初始值构建三维有限元电磁计算模型后进行敏感度分析选取得到关键结构参数；以关键结构参数输入三维有限元电磁计算模块得到电机性能指标对应的输出变量构成样本数据集；以关键结构参数为待优化结构参数构建统一的优化目标函数，并采用核极限学习机算法训练样本数据集构建与优化目标函数对应的优化模型；以待优化结构参数作为优化模型的输入，采用权重惯性调整的粒子群算法进行全局寻优得到关键结构参数的优化值，完成对电机的优化操作；本发明实现了轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机多目标协同优化的目的。

主权项

1.一种轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的优化设计方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S1、估算轴向分相磁悬浮开关磁阻飞轮电机的结构：转子外径、转子内径、铁芯叠长、悬浮定子外径、转矩定子外径、气隙长度、悬浮定子极弧、转矩定子极弧、转子极弧、定子轭厚、转子轭厚、悬浮定子齿宽、转矩定子齿宽、隔磁环厚度、永磁体外径、永磁体内径、永磁体厚度对应尺寸的初始值为：Da0,Di0,la0,Dsw0,Dsn0,g0,βsw0,βsn0,βr0,hcs0,hcr0,bsw0,bsn0,hms,Dpma0,Dpmi0,lpm0；S2、基于各所述初始值构建三维有限元电磁计算模型，对所述三维有限元电磁计算模型进行参数敏感度分析，按照敏感度由大到小排序，选取得到关键结构参数；S3、以所述关键结构参数输入所述三维有限元电磁计算模块得到电机性能指标对应的输出变量，由所述关键结构参数和输出变量构成样本数据集；S4、以所述关键结构参数作为待优化参数构建统一的优化目标函数，并采用核极限学习机算法训练所述样本数据集构建与所述优化目标函数对应的优化模型；S5、以所述待优化结构参数作为所述优化模型的输入，采用权重惯性调整的粒子群算法进行全局寻优得到所述关键结构参数的优化值，并以所述优化值作为对应飞轮电机结构的最终参数，完成对电机的优化操作。