高速永磁同步电机是电动汽车驱动技术竞争的焦点。高速电机对动态性能提出了更高要求,针对电磁结构参数对电机各方面性能影响的复杂性,将多目标智能优化算法应用到电磁结构参数设计中。以提高转矩、减小转矩波动和降低定子铁芯损耗为设计目标,以定子齿槽结构等参数为设计变量,采用电磁场有限元及响应面法,利用拉丁超立方采样和电磁仿真获取25组数据,构建了优化代理模型来拟合优化变量与电机性能参数之间的映射关系;利用多目标粒子群算法开展了结构参数优化。结果表明电机的输出转矩得到了有效提升,同时转矩波动和铁芯损耗均有明显降低。

为简化转子结构的建模与分析过程,对某高速永磁电机转子进行研究,并利用等效质量和刚度的方法建立等效实心转子模型。利用ANSYS对该等效模型进行模态分析,并通过锤击实验对仿真结果进行验证。结果表明:通过该简化模型获取的前2阶固有频率与实验结果的误差小于5%,验证了该方法的可靠性。研究结果为分析高速永磁电机转子模态提供参考。