基于粒子群算法的 PMA-SynRM 转矩特性的优化

微特电机 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (3): 19-27.

基于粒子群算法的 PMA-SynRM 转矩特性的优化

高航宇¹,赵朝会²,张闻东³,曹正好¹,胡豁达¹

1. 上海电机学院电气工程学院,上海 201306;2. 无锡太湖学院智能装备工程学院,无锡 214063;
3. 东南大学电气工程学院,南京 210096

收稿日期:2024-09-23 出版日期:2025-03-28 发布日期:2025-03-31

Optimization of PMA-SynRM Torque Characteristics Based on Particle Swarm Algorithm

GAO Hangyu¹, ZHAO Chaohui², ZHANG Wendong³, CAO Zhenghao¹, HU Huoda¹

1. School of Electrical Engineering, Shanghai Dianji University,Shanghai 201306,China;
2. School of Intelligent Equipment Engineering, Wuxi Taihu University,Wuxi 214063,China;
3. School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096,China

Received:2024-09-23 Online:2025-03-28 Published:2025-03-31

摘要/Abstract

摘要： 永磁辅助同步磁阻电机是一种结合了永磁同步电机及同步磁阻电机特点的新型电机。文章以 550 W永磁辅助同步磁阻电机为例,对其转子上的多层磁障结构和永磁体长宽进行参数化设计,研究永磁体及磁障参数对PMA-SynRM 平均转矩和转矩脉动的影响规律。采用基于粒子群算法的 Maxwell、Workbench、optiSLang 联合仿真方法,对该电机进行多目标全局优化,建立了高灵敏度参数与平均转矩,转矩脉动及齿槽转矩的二次回归模型,在帕累托前沿图的最优解集中按需选取了最终优化结果,通过对比优化前后电机的平均转矩、转矩脉动及齿槽转矩,验证了所提出的多目标优化设计方法的有效性。

关键词: 永磁辅助同步磁阻电机, 转矩特性, 粒子群优化, 多目标优化

Abstract: Permanent magnet assisted synchronous reluctance motor ( PMA-SynRM ) is a new type of motor that integrates the features of permanent magnet synchronous motor and synchronous reluctance motor. In this article, a 550 W PMA- SynRM was taken as an example. The multilayer magnetic barrier structure on its rotor and the length and width of the permanent magnet are parametrized and the effects of the parameters of the permanent magnet and the magnetic barrier on the average torque and torque ripple of the PMA-SynRM are investigated. The motor was also optimized by a multi-objective
global optimization using a joint Maxwell Workbench optiSLang simulation method based on particle swarm algorithm and the quadratic regression model of the high sensitivity parameters with the average torque, torque pulsation and cogging torque was established, and the final optimization result was selected in the set of optimal solutions of the Pareto frontier diagram on demand and the effectiveness of the offered multi-objective optimization design method was verified by comparing the average torque,torque ripple and cogging torque of the motor before and after optimization.

Key words: permanent magnet assisted synchronous reluctance motor( PMA-SynRM), torque characteristics, particle swarm optimization( PSO), multi-objective optimization

中图分类号:

TM351

高航宇, 赵朝会 , 张闻东 , 曹正好 , 胡豁达. 基于粒子群算法的 PMA-SynRM 转矩特性的优化[J]. 微特电机, 2025, 53(3): 19-27.

GAO Hangyu , ZHAO Chaohui , ZHANG Wendong , CAO Zhenghao , HU Huoda. Optimization of PMA-SynRM Torque Characteristics Based on Particle Swarm Algorithm[J]. Small & Special Electrical Machines, 2025, 53(3): 19-27.

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