基于电动汽车驱动循环快速自适应进化的PM牵引电机优化方法

本文介绍了一种电动汽车（EV）应用的永磁电机（PMM）设计的进化优化方法，该方法考虑了具有多个工作点的特定驱动周期。为了更好地达到分析的目的，将NEDC应用在两种PMM配置上（IPM和SMPM），计算NEDC对小型电动车的能量分配，并且使用适当的权重提取多个等效的操作点，以便于保持相等的能量消耗基础，从而降低计算成本。所提出的优化技术由涉及变异因子的动态变化、有限元（FE）和电路模型的自适应差分演化（DE）算法组成。该优化程序是基于每个候选解决方案和操作条件下的两轴输入电流分量的精确计算而得到的。该方法具有稳定又快速的收敛特性，已被应用在PMM配置的几何形状优化上。优化后的电机基于两种PMM优化后的折中，其性能已经通过对原型机的测量来验证了。

本文介绍的适用于EV驱动应用的特殊DE优化方法，考虑了电机的整体驱动周期。更具体地说，本文提出的技术涉及到EV牵引机构的多学科问题，在计算效率高的方面优化设计，在复合功能中利用等效能量加权操作点，结合双轴电路方程和电机控制策略。优化结果表明，IPM拓扑结构降低了15%的功率损耗和21%的转矩波动，SMPM的定子电枢电压的谐波失真降低了51%。其他结果比较显示出IPM拓扑结构为特定EV应用的最佳选择。优化的IPM电机已在各种运行条件下进行制造和测试，验证了整个NEDC的仿真结果。