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Published:2026
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杨坤, 韩宝虎, 孙炜歆, et al. 基于田口法的露天矿用永磁同步电机的多目标优化设计[J]. 2026, (1): 49-57.
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杨坤, 韩宝虎, 孙炜歆, et al. 基于田口法的露天矿用永磁同步电机的多目标优化设计[J]. 2026, (1): 49-57. DOI:
针对露天矿用低速大转矩永磁同步电机(PMSM)在恶劣工况下对输出能力、效率与可靠性提出的严格要求,本文开展了系统性的电磁设计与多目标优化研究。首先,基于电磁能量密度约束确定了电机的主要尺寸,并结合分数槽集中绕组、极槽配合及材料选型完成了定转子结构设计。随后,采用有限元方法对初始方案进行了电磁性能仿真验证。在此基础上,为兼顾高转矩输出与低转矩脉动,本文将转子槽口宽度、磁桥厚度、定子槽口宽度、隔磁厚度和气隙长度作为优化变量,引入田口法构建正交试验方案,以实现对多参数耦合效应的系统性探索。进一步地,本文采用响应面方法(RSM)建立二次多项式近似模型,并通过残差正态性检验(绘制分位数-分位数图)验证了拟合精度。最终,结合非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)作为全局搜索器,实现了对输出转矩与转矩脉动的多目标综合优化。
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