[发明专利]交流牵引电机定子齿肩削角降噪优化设计方法

权利要求书

1.一种交流牵引电机定子齿肩削角降噪优化设计方法，其特征在于：以定子齿肩角顶点为端点，从该端点开始，沿定子齿肩角两侧边等距离取两点，并以这两点作为内切圆弧的相切点D1和D2，再通过两个相切点D1和D2作齿肩角的内切圆弧，并沿该内切圆弧削去该齿肩角，并调节定子齿极靴斜角高度H_S1；确定内切圆弧的相切点D1和D2和定子齿极靴斜角高度H_S1的具体步骤如下：

1)根据交流牵引电机定子齿肩的结构尺寸确定内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度的取值范围；

2)在步骤1)所确定的取值范围内，针对内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度分别按一定间距依次选取n组数据；

3)根据步骤2)所确定的内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度数据进行有限元分析，得到相应的电机电磁噪声与效率数据；

4)针对步骤3)所得到的电磁噪声和效率以及相应的内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度数据进行数值拟合，分别得到电磁噪声与内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度间以及效率与内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度间的函数关系f_s(x,y)和f_e(x,y)，具体分别为：

(1)电磁噪声与内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度间的函数关系式为：

f_s(x,y)＝a₀₀+a₁₀x+a₀₁y+a₂₀x²+a₁₁xy+a₀₂y²+a₃₀x³+a₂₁x²y+a₁₂xy²+a₀₃y³+a₄₀x⁴+a₃₁x³y+a₂₂x²y²+a₁₃xy³+a₀₄y⁴

(2)效率与内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度间的函数关系式为：

f_e(x,y)＝b₀₀+b₁₀x+b₀₁y

式中：f_s(x,y)、f_e(x,y)分别为噪声函数和效率函数；x为内切圆弧削角尺寸，y为定子齿极靴斜角高度，且x＜H_S0，y＜H_S1；a₀₀、a₁₀、a₀₁、a₂₀、a₁₁、a₀₂、a₃₀、a₂₁、a₁₂、a₀₃、a₄₀、a₃₁、a₂₂、a₁₃、a₀₄分别为电磁噪声函数的系数，b₀₀、b₁₀、b₀₁分别为效率函数的系数；

5)以内切圆弧齿肩削角尺寸和定子齿极靴斜角高度为优化对象，以电机电磁噪声和效率为优化目标，采用粒子群优化算法对电磁噪声函数f_s(x,y)和效率函数f_e(x,y)进行多目标寻优，得到内切圆弧齿肩削角尺寸和定子齿极靴斜角高度的最佳取值。

2.根据权利要求1所述的一种交流牵引电机定子齿肩削角降噪优化设计方法，其特征在于：所述步骤1)中确定内切圆弧削角尺寸和定子齿极靴斜角高度的取值范围，具体为：定子齿肩角顶点到两侧边相切点的距离小于电机定子的槽口高度H_S0，定子齿极靴斜角高度调节范围应在原定子齿极靴斜角高度H_S1以内。