本公開(kāi)涉及電機(jī)領(lǐng)域,尤其涉及一種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、為了提高冰箱壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的效率,會(huì)將單相永磁電機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用于冰箱壓縮機(jī)的電機(jī)系統(tǒng)中。但是,當(dāng)單相永磁電機(jī)由單相交流電網(wǎng)直接供電時(shí),運(yùn)行于并網(wǎng)狀態(tài),電機(jī)轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)通常大于200%,轉(zhuǎn)矩脈振過(guò)大,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)具有較大的振動(dòng)和噪聲。進(jìn)而,在冰箱使用的過(guò)程中會(huì)造成不良體驗(yàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開(kāi)要解決的問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中單相永磁電機(jī)由單相交流電網(wǎng)直接供電時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振過(guò)大的缺陷,提供一種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、本公開(kāi)是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題:
3、本公開(kāi)提供一種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法,所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子,轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法用于對(duì)電機(jī)性能的仿真計(jì)算,所述轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法包括:
4、調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第一畸變率閾值;
5、調(diào)整所述定子的第二幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件;
6、當(dāng)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振小于轉(zhuǎn)矩脈振閾值,將調(diào)整后的所述第一幾何參數(shù)以及調(diào)整后的第二幾何參數(shù)作為所述電機(jī)的目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
7、較佳地,所述調(diào)整所述定子的第二幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件的步驟之后,還包括:
8、調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù)以使所述電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第二畸變率閾值。
9、較佳地,所述優(yōu)化條件包括下列至少一項(xiàng):
10、所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波峰值小于或者等于轉(zhuǎn)矩閾值;所述轉(zhuǎn)矩閾值由所述電機(jī)在當(dāng)前優(yōu)化階段的電磁轉(zhuǎn)矩確定;
11、所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波峰與所述電機(jī)當(dāng)前的電磁轉(zhuǎn)矩的波谷之間的相位差小于第一相位差閾值,或者,所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波谷與所述電機(jī)當(dāng)前的電磁轉(zhuǎn)矩的波峰之間的相位差小于第二相位差閾值。
12、較佳地,所述轉(zhuǎn)子包括鐵芯和永磁體,所述鐵芯和所述永磁體形成所述轉(zhuǎn)子的外緣的凸起,所述凸起的切面的外緣為圓弧;所述調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第一畸變率閾值,包括:
13、通過(guò)調(diào)整所述鐵芯的外緣弧度,改變所述鐵芯的偏心距;
14、通過(guò)調(diào)整所述永磁體的外緣弧度,改變所述永磁體的偏心距;
15、確定所述電機(jī)當(dāng)前的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率;
16、若所述諧波畸變率小于第一畸變率閾值,則將當(dāng)前第一幾何參數(shù)作為所述轉(zhuǎn)子的第一目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
17、較佳地,所述定子包括齒尖部分;第二幾何參數(shù)包括齒尖內(nèi)徑;所述調(diào)整所述定子的第二幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件,包括:
18、通過(guò)調(diào)整所述齒尖部分的所述齒尖內(nèi)徑,以改變所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值;所述齒尖內(nèi)徑為所述齒尖部分面向所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸圓心的距離;
19、若所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件,則將當(dāng)前第二幾何參數(shù)作為所述定子的第二目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
20、較佳地,所述通過(guò)調(diào)整所述齒尖部分的所述齒尖內(nèi)徑,以改變所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值,包括:
21、若所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),則將所述齒尖內(nèi)徑沿順時(shí)針?lè)较蛑饾u減??;
22、若所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),則將所述齒尖內(nèi)徑沿逆時(shí)針?lè)较蛑饾u減小。
23、本公開(kāi)還提供一種電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化系統(tǒng),所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子,其特征在于,轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化系統(tǒng)用于對(duì)電機(jī)性能的仿真計(jì)算,所述轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化系統(tǒng)包括:
24、調(diào)整模塊,用于調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第一畸變率閾值;
25、所述調(diào)整模塊,還用于調(diào)整所述定子的第二幾何參數(shù),以使所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件;
26、參數(shù)確定模塊,用于當(dāng)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振小于轉(zhuǎn)矩脈振閾值,將調(diào)整后的所述第一幾何參數(shù)以及調(diào)整后的第二幾何參數(shù)作為所述電機(jī)的目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
27、較佳地,所述調(diào)整模塊,還用于調(diào)整所述轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù)以使所述電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第二畸變率閾值。
28、較佳地,所述優(yōu)化條件包括下列至少一項(xiàng):
29、所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波峰值小于或者等于轉(zhuǎn)矩閾值;所述轉(zhuǎn)矩閾值由所述電機(jī)在當(dāng)前優(yōu)化階段的電磁轉(zhuǎn)矩確定;
30、所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波峰與所述電機(jī)當(dāng)前的電磁轉(zhuǎn)矩的波谷之間的相位差小于第一相位差閾值,或者,所述齒槽轉(zhuǎn)矩的波谷與所述電機(jī)當(dāng)前的電磁轉(zhuǎn)矩的波峰之間的相位差小于第二相位差閾值。
31、較佳地,所述轉(zhuǎn)子包括鐵芯和永磁體,所述鐵芯和所述永磁體形成所述轉(zhuǎn)子的外緣的凸起,所述凸起的切面的外緣為圓??;所述調(diào)整模塊,包括:
32、第一調(diào)整單元,用于通過(guò)調(diào)整所述鐵芯的外緣弧度,改變所述鐵芯的偏心距;
33、所述第一調(diào)整單元,還用于通過(guò)調(diào)整所述永磁體的外緣弧度,改變所述永磁體的偏心距;
34、第一確定單元,用于確定所述電機(jī)當(dāng)前的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率;
35、第一參數(shù)確定單元,用于若所述諧波畸變率小于第一畸變率閾值,則將當(dāng)前第一幾何參數(shù)作為所述轉(zhuǎn)子的第一目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
36、較佳地,所述定子包括齒尖部分;第二幾何參數(shù)包括齒尖內(nèi)徑;所述調(diào)整模塊,包括:
37、第二調(diào)整單元,用于通過(guò)調(diào)整所述齒尖部分的所述齒尖內(nèi)徑,以改變所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值;所述齒尖內(nèi)徑為所述齒尖部分面向所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸圓心的距離;
38、第二參數(shù)確定單元,用于若所述電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件,則將當(dāng)前第二幾何參數(shù)作為所述定子的第二目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)。
39、較佳地,所述第二調(diào)整單元,具體用于包括:
40、若所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),則將所述齒尖內(nèi)徑沿順時(shí)針?lè)较蛑饾u減?。?/p>
41、若所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),則將所述齒尖內(nèi)徑沿逆時(shí)針?lè)较蛑饾u減小。
42、本公開(kāi)還提供一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并用于在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法。
43、本公開(kāi)還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)前述的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化方法。
44、在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本公開(kāi)各較佳實(shí)例。
45、本公開(kāi)的積極進(jìn)步效果在于:通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子的第一幾何參數(shù),以使電機(jī)的空載反電動(dòng)勢(shì)的諧波畸變率小于第一畸變率閾值;以及調(diào)整定子的第二幾何參數(shù),以使電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和幅值符合優(yōu)化條件;最終將電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈振小于轉(zhuǎn)矩脈振閾值的第一幾何參數(shù)以及第二幾何參數(shù)作為轉(zhuǎn)矩脈振優(yōu)化的目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)??梢杂行б种茊蜗嘟惶鏄O永磁電機(jī)并網(wǎng)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩脈振,降低單相交替極永磁電機(jī)的振動(dòng)和噪聲。