多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法及結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能減排一直都是人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題，2012年起國家再一次提高了能效等級的 標(biāo)準(zhǔn)，各大異步電機(jī)廠商在限制槽滿率的情況下優(yōu)化線徑尺寸或者通過優(yōu)化斜槽的方法提 高效率。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)存在W下不足之處；①由于大規(guī)模生產(chǎn)，繞線大多采用機(jī)繞，在機(jī)繞的情 況下，槽滿率必須控制在70%W下，該給進(jìn)一步增大線徑，提高效率帶來了難點(diǎn)；②由于斜 槽對工業(yè)用=相異步電機(jī)的振動(dòng)噪聲起著很大的改善作用，如果只考慮提升效率，=相異 步電機(jī)的低頻振動(dòng)噪聲很大，可能會(huì)直接影響異步電機(jī)的正常運(yùn)行；⑨過去提局效率的措 施沒有先進(jìn)的優(yōu)化算法W及強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能作為支撐，設(shè)定變量單一，不能進(jìn)行多個(gè)變 量的綜合考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法及結(jié)構(gòu)，能夠在考 慮電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性的同時(shí)，使異步電動(dòng)機(jī)效率最大化。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，包括：
[0006] 基于響應(yīng)面模型優(yōu)化算法，在控制除娃鋼片厚度W及槽口寬度的其他參數(shù)不變的 情況下，將娃鋼片厚度W及槽口寬度設(shè)定為優(yōu)化變量；
[0007] 根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定變量區(qū)間，將電機(jī)效率作為目標(biāo)函數(shù)，求取 目標(biāo)函數(shù)的最大值時(shí)對應(yīng)娃鋼片厚度W及槽口寬度值。
[000引進(jìn)一步的，在上述方法中，所述異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)包括：
[0009] 槽口寬度越大，電機(jī)效率越低，兩者成反比例關(guān)系。
[0010] 進(jìn)一步的，在上述方法中，所述異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括：
[0011] 娃鋼片厚度越大，電機(jī)效率越高，兩者成正比例關(guān)系。
[0012] 進(jìn)一步的，在上述方法中，所述異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括：
[0013] 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)由于工人下線的問題，槽口寬度越大越好。
[0014] 進(jìn)一步的，在上述方法中，所述目標(biāo)函數(shù)的最大值時(shí)對應(yīng)娃鋼片厚度W及槽口寬 度值分別為0. 3mm和1. 8mm。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的另一面，提供一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的結(jié)構(gòu)，包括：
[0016] 電機(jī)的槽口寬度為1.8mm，娃鋼片厚度為0.3mm。
[0017] 進(jìn)一步的，在上述結(jié)構(gòu)中，所述電機(jī)的定子槽數(shù)36，轉(zhuǎn)子槽數(shù)28。
[001引與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過本發(fā)明通過優(yōu)化娃鋼片厚度W及槽口寬度，較好地 提高了工業(yè)用=相異步電機(jī)的效率，避免了因槽滿率限制不能增大線徑而增大效率的短 板，也避免了因改變斜槽而引起的振動(dòng)噪聲問題，同時(shí)運(yùn)用先進(jìn)的優(yōu)化算法W及計(jì)算機(jī)資 源進(jìn)行多變量函數(shù)的目標(biāo)優(yōu)化，電機(jī)效率得到了相應(yīng)的提高。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法的流程圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的2. 2kw工業(yè)用S相異步電機(jī)示意圖；
[0021] 圖3是圖1中的槽口示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，包括：
[0024] 步驟S1，基于響應(yīng)面模型優(yōu)化算法，在控制除娃鋼片厚度W及槽口寬度的其他參 數(shù)不變的情況下，將娃鋼片厚度W及槽口寬度設(shè)定為優(yōu)化變量；
[0025] 步驟S2,根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定變量區(qū)間，將電機(jī)效率作為目標(biāo)函 數(shù)，求取目標(biāo)函數(shù)的最大值時(shí)對應(yīng)娃鋼片厚度W及槽口寬度值。在此，本實(shí)施例利用基于響 應(yīng)面模型優(yōu)化算法，在控制除娃鋼片厚度W及槽口寬度的其他參數(shù)不變的情況下，將娃鋼 片厚度W及槽口寬度設(shè)定為優(yōu)化變量，根據(jù)現(xiàn)有行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定變量區(qū)間，將電機(jī)效 率作為目標(biāo)函數(shù)，求取目標(biāo)函數(shù)的最大值，從而在考慮電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性的同時(shí)，使異步電 動(dòng)機(jī)效率最大化。
[0026] 本發(fā)明的變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法的一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述異步電動(dòng)機(jī) 行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)包括：
[0027] 槽口寬度越大，電機(jī)效率越低，兩者成反比例關(guān)系。
[002引本發(fā)明的變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法的一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述異步電動(dòng)機(jī) 行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括：
[0029] 娃鋼片厚度越大，電機(jī)效率越高，兩者成正比例關(guān)系。
[0030] 本發(fā)明的變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法的一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述異步電動(dòng)機(jī) 行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括：
[0031] 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)由于工人下線的問題，槽口寬度越大越好。
[0032] 本發(fā)明的變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法的一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述目標(biāo)函數(shù)的 最大值時(shí)對應(yīng)娃鋼片厚度W及槽口寬度值分別為0. 3mm和1. 8mm。具體的，圖2為2. 2kw工 業(yè)用S相異步電機(jī)示意圖，圖3為圖1中的槽口示意圖，圖2和圖3中，定子槽數(shù)36，轉(zhuǎn)子槽 數(shù)28,槽口寬度2為1. 9mm，娃鋼片厚度1為0. 5mm，電機(jī)效率為89. 761 %。表1為優(yōu)優(yōu)化 結(jié)果。從優(yōu)化結(jié)果來看；①槽口寬度2越大，電機(jī)效率越低，兩者成反比例關(guān)系。②娃鋼片 厚度1越大，效率越高，兩者成正比例關(guān)系?？紤]到實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，工人下線的問題，槽口寬度 2越大越好。綜合考慮W上信息，選擇槽口寬度2為1. 8mm，娃鋼片厚度1為0. 3mm的方案， 效率最高，比原先效率提高了 2. 237%。
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，其特征在于，包括： 基于響應(yīng)面模型優(yōu)化算法，在控制除硅鋼片厚度以及槽口寬度的其他參數(shù)不變的情況 下，將硅鋼片厚度以及槽口寬度設(shè)定為優(yōu)化變量； 根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定變量區(qū)間，將電機(jī)效率作為目標(biāo)函數(shù)，求取目標(biāo) 函數(shù)的最大值時(shí)對應(yīng)硅鋼片厚度以及槽口寬度值。
2. 如權(quán)利要求1所述的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，其特征在于，所述異步電 動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)包括： 槽口寬度越大，電機(jī)效率越低，兩者成反比例關(guān)系。
3. 如權(quán)利要求2所述的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，其特征在于，所述異步電 動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括： 娃鋼片厚度越大，電機(jī)效率越尚，兩者成正比例關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求3所述的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，其特征在于，所述異步電 動(dòng)機(jī)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還包括： 實(shí)際生產(chǎn)時(shí)由于工人下線的問題，槽口寬度越大越好。
5. 如權(quán)利要求4所述的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法，其特征在于，所述目標(biāo)函 數(shù)的最大值時(shí)對應(yīng)硅鋼片厚度以及槽口寬度值分別為〇. 3_和1. 8_。
6. -種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 電機(jī)的槽口寬度為I. 8mm，硅鋼片厚度為0? 3mm。
7. 如權(quán)利要求6所述的多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 所述電機(jī)的定子槽數(shù)36,轉(zhuǎn)子槽數(shù)28。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多變量優(yōu)化異步電動(dòng)機(jī)效率的方法及結(jié)構(gòu)，本發(fā)明通過優(yōu)化硅鋼片厚度以及槽口寬度，較好地提高了工業(yè)用三相異步電機(jī)的效率，避免了因槽滿率限制不能增大線徑而增大效率的短板，也避免了因改變斜槽而引起的振動(dòng)噪聲問題，同時(shí)運(yùn)用先進(jìn)的優(yōu)化算法以及計(jì)算機(jī)資源進(jìn)行多變量函數(shù)的目標(biāo)優(yōu)化，電機(jī)效率得到了相應(yīng)的提高。
【IPC分類】G06F19-00, H02K1-26, H02K1-16
【公開號】CN104767301
【申請?zhí)枴緾N201510210439
【發(fā)明人】何志偉, 李全峰, 徐余法, 鄧朝馳, 劉瑞, 李剛
【申請人】上海電機(jī)學(xué)院
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月28日