[发明专利]纺织专用高效节能多相异步电动机稳健性设计方法

权利要求书

1.一种纺织专用高效节能多相异步电动机稳健性设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）确定电机，以异步电动机作为纺织专用电机进行稳健性设计；

（2）确定Taguchi法作为纺织专用电机稳健性设计的方法；

（3）确定高效节能多相异步电动机的设计变量，以电机尺寸、槽形尺寸、气隙长度、每槽导体数和并联支路数的各变量中的部分变量或全部变量作为待优化设计变量，并选取电机额定运行效率、额定功率因数、运行效率曲线平滑性及生产成本作为输出特性，分别建立各指标数学模型，构成多指标稳健性设计模型；

（4）确定各待优化设计变量的状态个数及相应取值，建立可控因素水平表，根据优化变量个数及各变量状态数选择适当的正交表，构造内正交表进行内设计；

（5）考虑电机生产加工与装配工艺水平、使用条件与工作环境、内部劣化与运行磨损的因素影响，以这些因素造成的参数误差作为噪音因素，确定各噪音因素的状态个数及相应取值，建立噪音因素水平表，根据噪音因素个数及各因素状态数选择适当的正交表，构造外正交表进行外设计；

（6）将各输出特性分别处理为望小特性，对应于内正交表的每一个组合，把误差因素配列于外正交表，计算由内、外正交表确定试验方案的输出特性值及信噪比；

（7）对结果数据进行方差分析，检验设计参数显著性程度，确定最佳参数组合；

（8）以步骤（7）确定的最佳参数作为各优化参数取值，进一步确定各参数波动范围，进行容差设计；

（9）按照最优设计方案绘制纺织专用高效节能多相异步电动机各部分图纸，线切割模具，冲模、叠压、绕线、嵌线、浸漆及装配，检验电机实际运行指标并与设计方案给出的指标比较，如果设计方案给出的指标超出运行指标要求范围，调整性能设计方案，重新进行优化设计；如果设计方案给出的指标满足运行指标设计要求，方案定型并批量生产。

2.根据权利要求1所述的纺织专用高效节能多相异步电动机稳健性设计方法，其特征在于，所述的电机为多相异步电动机，电机由定子和转子组成，定子采用多相短距、分布绕组，转子采用鼠笼式结构。

3.根据权利要求1所述的纺织专用高效节能多相异步电动机稳健性设计方法，其特征在于，步骤（3）所述的分别建立各指标数学模型是：

f1=ηN=1-PLossN*]]>

f3=Σi=2nci|ηi-ηi-1|ηi]]>（公式1）

f₄=W₁C_Mater.+W₂C_Manuf.

式中：f₁为高效节能多相异步电动机额定运行效率数学模型，为最大化问题，η_N——高效节能多相异步电动机额定运行效率；

——高效节能多相异步电动机总损耗标么值，总损耗包括铁损耗、定子绕组铜耗、转子绕组铜（铝）耗、风摩损耗和杂散损耗；

f₂为高效节能多相异步电动机额定功率因数数学模型，为最大化问题，

——高效异步电动机额定功率因数；

f₃为高效节能多相异步电动机运行效率曲线平滑性数学模型，为最小化问题，

η_i、c_i——分别为不同转速时，高效节能多相异步电动机运行效率和相应的权重；

f₄为高效节能多相异步电动机生产成本数学模型，为最小化问题，

W₁、W₂——分别为高效节能多相异步电动机有效材料成本和制造成本加权系数，可根据专业知识或实际经验确定不同的成本策略；

C_Mater.、C_Manuf.——分别为高效节能多相异步电动机有效材料成本和制造成本，有效材料成本主要包括铁、铜（铝）、绝缘材料等成本，制造成本为电机生产过程中，除有效材料成本外的其它成本，可根据实际情况协调电机有效材料用量和制造成本之间的比例关系。