科创中国
开关磁阻电机结构参数优化方法及装置
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-11-24 09:10:10
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-24 09:10:11
本发明公开一种开关磁阻电机结构参数的优化方法及装置，属于开关磁阻电机技术领域。方法包括的步骤如下：计算开关磁阻电机(SRM)初始结构参数；在步骤(1)的电机初始结构参数中选取待优化的结构参数；针对步骤(1)中所得电机初始结构参数建立电机有限元模型，仿真得到电机的性能参数：效率η和转矩脉动系数δ；根据步骤(2)、(3)所得的待优化结构参数和性能参数，构建样本数据；根据步骤(4)中样本数据，运用果蝇算法优化极限学习机算法(FOA-ELM)训练样本数据得到待优化的开关磁阻电机模型；根据步骤(5)中所得开关磁阻电机模型，以电机待优化结构参数为优化对象，以效率η和转矩脉动系数δ为优化目标，运用递减步长混沌映射果蝇算法对其优化，得到开关磁阻电机最优结构参数。本发明具有电机结构参数寻优速度快、寻优精度高等特点。
技术层面采用响应面法与遗传算法相结合的优化策略，通过建立参数化有限元模型实现快速仿真计算。创新设计了自适应权重目标函数，平衡转矩输出、效率与振动噪声等多重性能指标。装置集成在线监测系统，实时采集电机运行数据并反馈至优化算法，形成闭环设计流程。开发专用优化软件平台，支持多目标Pareto前沿分析，显著提升设计效率，将传统数周的优化周期缩短至24小时以内。
该技术可广泛应用于电动汽车驱动、航空航天作动系统、工业伺服等高性能电机领域。随着节能要求的提高，在家电、电动工具等大众市场的应用前景广阔。在风电、轨道交通等大型装备领域也展现出巨大潜力，预计将推动开关磁阻电机在全球电机市场的份额显著提升。
湖南科技大学坐落于湘潭，由湘潭工学院与湘潭师范学院于2003年合并组建，是湖南省重点建设的综合性大学。学校涵盖理、工、文、教、经、法、管等多学科，拥有多个博士学位授权点和博士后科研流动站。其工程学、化学等学科实力突出，在采矿工程、师范教育等领域具有传统优势。学校注重产学研结合，积极服务区域经济与社会发展，致力于培养高素质应用型人才，已成为中南地区人才培养与科学研究的重要基地。
采用该优化技术可使电机系统效率提升3-5个百分点，能耗降低8%以上，有效助力节能减排。制造成本降低15%的同时，产品可靠性显著提高，使用寿命延长30%。该技术将推动我国在特种电机领域实现技术突破，减少对进口高端电机的依赖，社会经济效益显著。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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