(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110699766.3 (22)申请日 2021.06.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113420505 A (43)申请公布日 2021.09.21 (73)专利权人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 狄冲　鲍晓华　李仕豪　刘佶炜　 燕婧文　刘婕　 (74)专利代理 机构 安徽省合肥新 安专利代理有 限责任公司 34101 专利代理师 何梅生 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) (56)对比文件 CN 111478466 A,2020.07.31 WO 2017128498 A1,2017.08.0 3 CN 111669004 A,2020.09.15 CN 104218 864 A,2014.12.17 CN 109039190 A,2018.12.18 CN 109033617 A,2018.12.18CN 111914442 A,2020.1 1.10 US 20101 17475 A1,2010.0 5.13 WO 2007103266 A2,2007.09.13 WO 201010 5471 A1,2010.09.23 梅凡 等.永磁电机分析的场路耦合时步有 限元法. 《电机与控制应用》 .2012,第39卷(第09 期),第5-9页. 朱东起 等.磁场定向异步电机的磁 饱和影 响及转矩优化分析. 《清华大 学学报(自然科 学 版)》 .2001,第41卷(第09期),第1-4页. 陈超 等.利用不均匀气隙优化自起动永磁 电机的气隙磁密波形. 《电机与控制应用》 .2010, 第37卷(第7期), Raja Ram Kumar 等.Design and Performance Optimizati on of Dual Rotor De-coupled Stator Multi-Phase Hybrid Magnetic Po le Permanent Ma gnet Synchronous Generator for W ind Turbine Application. 《2020 IE EE Internati onal Conference o n Power Electro nics, Drives and Energy System s (PEDES)》 .2020, (续) 审查员 吴单单 (54)发明名称 一种永磁辅助式同步磁阻电机优化设计方 法 (57)摘要 本发明公开了一种永磁辅助式同步磁阻电 机优化设计方法， 基于定转子电磁解耦原理， 构 建定转子电磁解耦的电机有限元模 型； 采用遗传 算法对电磁解耦后的定、 转子模 型分别进行优化 设计获得最优模型参数； 再将优化过后的定、 转 子模型重新耦合， 校验电机整体电磁性能。 本发 明方法可 以有效降低优化维度、 节省计算资源、 提高电机电磁性能。 [转续页] 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 113420505 B 2022.09.20 CN 113420505 B (56)对比文件 陈纯 等.双转子永磁电机内部 磁场耦合问 题的研究. 《长 春理工大 学学报(自然科 学版)》 .2014,第37 卷(第5期),Di, C 等.Estimati on of Continuous Power of a Permanent Ma gnet Sync hronous Machine Equip ped with Direct-L iquid- Coolin. 《Internati onal Conference o n Electrical Mac hines (ICEM)》 .2020,第1卷2/2 页 2[接上页] CN 113420505 B1.一种永磁辅助式同步磁阻电机优化设计方法， 该方法基于定转子电磁解耦原理， 其 特征在于， 包括以下步骤： (1)建立二维电磁场有限元初始完整模型， 并进行初步电磁方案的设计； (2)将二维电磁场有限元初始完整模型沿定转子气隙中心拆分成单独定子模型和单独 转子模型， 以求定转子电磁解耦； (3)对于解耦后的定子模型， 给定子 绕组通以三相对称电流， 在定子模型气隙中间位置 处获得归一 化气隙径向磁密分布； (4)将步骤(3)中的归一 化气隙径向磁密进行 频谱分析 得到相应 磁密频谱； (5)单独转子模型参照步骤(3)和步骤(4)中的相同原理和步骤， 获取转子侧的归一化 气隙径向磁密和相应的磁密频谱； (6)确定单独定、 转子模型中待优化参数， 其中定子侧待优化参数为xs1、 xs2…xsn， 转子 侧待优化 参数为xr1、 xr2…xrn， 其中n为正整数； (7)采用遗传算 法分别对单独定、 转子模型进行优 化， 输入参数为步骤(6)中的xs1、 xs2… xsn和xr1、 xr2…xrn， 输出量为步骤(3)中所述的归一化气隙径向磁密分布和步骤(4)中所述的 磁密频谱； (8)当步骤(7)中频谱中0阶分量的幅值与目标最大值误差保持在 ±2％以内且高阶谐 波的总谐波失真与目标最小值误差保持在 ±2％以内时， 得到定子侧优化参数xs1_opt、 xs2_opt…xsn_opt和转子侧优化 参数xr1_opt、 xr2_opt…xrn_opt； (9)将步骤(8)中优化过后的单独定、 转子模型重新拼接耦合， 形成优化过后的电机完 整模型， 校验电机主要电磁性能是否满足设计要求， 若不符合， 返回步骤(6),重新进 行选择 优化参数并进行优化设计直至满足设计要求。 2.依据权利要求1所述永磁辅助式同步磁阻 电机优化设计方法， 其特征在于： 所述步骤 (6)中， 定子侧待优化参数为xs1、 xs2…xsn和转子侧待优化参数为xr1、 xr2…xrn根据具体的工 程实际需求选取。 3.依据权利要求1所述永磁辅助式同步磁阻 电机优化设计方法， 其特征在于： 所述步骤 (8)以归一 化气隙径向磁密和所对应的频谱特性 为最优解优化的判据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113420505 B 3