基于无人配送车辆运行工况的交替极游标轮毂电机优化设计

摘要

针对无人配送车用低速大转矩电机驱动系统的多工况运行需求,结合前期针对不等Halbach交替极游标轮毂电机的研究,提出一种基于电机整体运行工况的优化框架。该电机采用磁场调制原理与不等Halbach阵列拓扑,具备强聚磁特性以及高输出性能,但存在转矩脉动、成本高、损耗较大等问题。并且传统基于额定点的多目标优化方式,难以在全工况域满足车辆性能需求。因此结合所提出的优化框架,针对电机成本、效率、转矩脉动进行参数寻优,以满足全工况需求。为提升优化速度,利用聚类分析选出代表性工作点,并基于灵敏度分析建立高敏参数响应面模型,结合非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)确定全局全工况下的最优解。最后,基于优化后的参数制作样机并进行实验验证,以证明所提出电机和方法的可行性与准确性。