Multiphysikalische Optimierung eines Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotors basierend auf Subraum- und sequenzieller Strategie

Bei der Optimierung von Hochgeschwindigkeits-Permanentmagnetmotoren (HSPMMs) müssen elektromagnetische Eigenschaften, Rotorbelastung, Rotordynamik und Temperaturmerkmale gleichzeitig berücksichtigt werden, und es gibt zahlreiche Optimierungsparameter sowohl für den Stator als auch für den Rotor. Diese Faktoren stellen erhebliche Herausforderungen für die multistatische Optimierung von HSPMMs dar. Daher präsentiert dieses Papier einen multiphysikalischen Optimierungsprozess für den HSPMM von 60 kW bei 30.000 U/min, indem eine Kombination aus Subraumstrategie und sequenzieller Strategie verwendet wird, um die Probleme eines hohen Trainingsvolumens und gegenseitiger Kopplung zu mindern. Zunächst werden zehn Optimierungsparameter für Stator und Rotor festgelegt. Anschließend wird der Wertebereich für kritische Parameter des Rotors unter Verwendung der Finite-Elemente-Analyse der Rotorbelastung und der Rotordynamik festgelegt. Danach wird der Prozess bei der elektromagnetischen Optimierung gemäß der Subraum-Optimierungsstrategie in Rotorparameter-Subraum und Statorparameter-Subraum unterteilt. Auch das Temperaturfeld wird basierend auf den Optimierungsergebnissen überprüft. Schließlich wird ein Prototyp hergestellt und die umfassende Leistung getestet, um den multiphysikalischen Optimierungsprozess zu validieren.