[发明专利]电机转矩电流的优化方法及表贴式永磁电机

权利要求书

1.一种电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述电机转矩电流的优化方法包括：

选用分数槽集中绕组的表贴式永磁电机，并利用Maxwell软件建立分数槽集中绕组永磁电机的齿槽转矩仿真模型；

对所述表贴式永磁电机的极数和槽数进行优化，获得所述电机槽极比的优化结果；

根据所述电机槽极比的优化结果对所述表贴式永磁电机中定子齿的宽度及铁芯轭部的厚度进行优化，获得第一优化结果；

根据所述第一优化结果，对表贴式永磁电机中机械极弧系数进行优化，获得第二优化结果；

将所述第一优化结果和第二优化结果输入至所述分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩仿真模型，确定所述永磁电机的机械结构；

所述根据所述电机槽极比的优化结果对所述表贴式永磁电机中定子齿的宽度及铁芯轭部的厚度进行优化，获得第一优化结果的步骤包括：

保持所述表贴式永磁电机的空载气隙磁密一致，对所述表贴式永磁电机的每极磁通降低；

根据所述表贴式永磁电机的每极磁通降低，降低所述表贴式永磁电机的定子铁芯轭部的厚度，增加所述表贴式永磁电机的定子齿宽度；

对分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩仿真模型中的多个参数进行分析，获得所述第一优化结果；

所述对分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩仿真模型中的多个参数进行分析，获得所述第一优化结果的步骤包括：

对分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩仿真模型中的多个参数进行分析；其中，所述多个参数包括齿槽转矩、空载气隙磁密和温升；

将温升不超过所述分数槽集中绕组永磁电机齿槽转矩仿真模型的永磁电机承受最高温度的方案作为所述第一优化结果；

所述根据所述第一优化结果，对表贴式永磁电机中机械极弧系数进行优化，获得第二优化结果的步骤包括：

确定所述表贴式永磁电机的转子轴向尺寸，并与所述表贴式永磁电机的轴向长度保持一致；

增加所述表贴式永磁电机的机械极弧系数，削弱所述表贴式永磁电机的齿槽转矩，获得所述第二优化结果。

2.如权利要求1所述的电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述永磁电机为钕铁硼永磁体。

3.如权利要求1所述的电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述永磁电机承受的最高温度范围为140℃-160℃。

4.如权利要求1所述的电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述表贴式永磁电机的转子轴向尺寸包括：轴向长度、磁极宽度以及径向厚度；

当所述表贴式永磁电机的机械极弧系数增加，所述磁极宽度增加，所述表贴式永磁电机的有效磁通增大；

当所述表贴式永磁电机的永磁体磁势增加，所述径向厚度增大。

5.如权利要求4所述的电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述当所述表贴式永磁电机的永磁体磁势增加，所述径向厚度增大的步骤包括：

当所述表贴式永磁电机的径向厚度不一致时，所述表贴式永磁电机的电枢磁动势与永磁体磁势的关系为公式：Ni_max≤αH'_ch_min，其中N是表贴式永磁电机的单线圈匝数，i_max为表贴式永磁电机的最大电流，α是表贴式永磁电机工艺参数，h_m为表贴式永磁电机的永磁体最大厚度，h_min为表贴式永磁电机的永磁体最小厚度，R为表贴式永磁电机的永磁体外圆半径，R₁为表贴式永磁电机的永磁体内圆半径，b_m是表贴式永磁电机的永磁体机械极弧系数对应的实际宽度。

6.如权利要求5所述的电机转矩电流的优化方法，其特征在于，所述表贴式永磁电机工艺参数α的数值范围为0.7-0.97。

7.一种表贴式永磁电机，其特征在于，所述表贴式永磁电机包括如权利要求1-6任一所述的电机转矩电流的优化方法。