电机稳健性设计
田口方法（田口玄一）
•正交试验→虚拟实验 •信噪比技术 •定量的掌握各个设计 参数对目标性能的影响
电机稳健性设计
设计目标：
•低脉动转矩
Kmb
=
Tmax − Tmin 2Tavg
联系方式
杭州易泰达科技有限公司 网址: 地址:杭州上城区钱江路58号太和广场3号15楼
获得包括“知 识嵌入的汽车电 子系统多物理场 耦合网络设计优 化平台”的国家 创新项目
EasiMotor、EasiMag 唯一商业化有限元工具 完全自主知识产权 面向工程应用
“一种网络仿 真服务的构 架”获国家发 明专利
1997
1997 年：杭 州思特 电子技 术有限 公司
2005 2006 2007 2008 2009 2010
设计流程保证产品质量
‐‐‐‐电电机机与与控控制制系系统统设设计计流流程程
王建峰 0571-85464125-855 wangjf@
公司的使命
通过创造、开发、集成先进设计分析手段与服务， 提升电子机电产业的创新能力! 促进技术进步!
杭州易泰达科技有限公司
评为高新企业 “全国优秀科 设计平台的
技工作者”。 领导者。
常见的问题
• 电机性能不达标 • 电机与控制器联调出错 • 电机温升过高 • 电机噪声过大 • 量产电机性能指标时好时坏 • ……
电机及其控制系统设计流程
控制器指标
系统指标
电机指标
控制策略设计
电磁设计
电路设计
结构设计
信号完整性分析 电磁兼容分析
齿槽
噪声抑制
改进方法：
• 修改电机结构，使 得电机的固有振动频 段与电磁径向力波频 率频段不再重叠，要 避开目前的共振点 • 优化电机电磁结构， 减少磁场高次谐波， 尤其是齿谐波或者 尽量消除产生低次 径向力波的谐波
温升分析
工程问题需要工程化的解决方式
温升分析
定子齿部铁耗 齿部与内表面传导热阻 定子齿部
销售热线:0571-85464125 邮箱：sales@
加工 生 产
温升分析 噪音分析
电磁设计
一些常规的设计手段应用局限性
电磁设计
永磁同步发电机：
•电机12kw • 24/54 •定子斜1槽
问题：
•温升105K • 磁钢失磁 • 性能全面失常
解决的方法：
•定子斜槽角度0.2 • 降低匝数 • 温升降低到36K
分析原因：
•定子斜槽角度过大 • 匝数过多 • 定子铜耗过大
次数 1 4 4.5 5 6 7 8
齿槽
噪声抑制
噪声抑制
谐波磁场
齿谐波 转子
-3.5
3
7
-8
-8
9
9
10
10
11
5.5
7
-12.5
11
力波频率
169.6 339 424 339 424 254 424
频率 42.4 169.6 190.8 212 254.4 296.8 339.2 763
次数 1 4 4.5 5 6 7 8
噪声抑制
电磁噪声主要原因：
定转子谐波磁场相互 作用产生的低阶次径 向力波激振后，与电 机本身的固有振动频 率共振而引起。
分析方法：
• 分析定转子谐波磁场 • 得到各谐波磁场产生 的低阶次径向力波
噪声抑制
• 电机基本参数：32极72槽； • 额定工作频率：42.4Hz；
频率 42.4 169.6 190.8 212 254.4 296.8 339.2 763
电磁设计
系统设计
从系统的角度解决系统的问题
系统设计
刹车系统：
•电机9.3kw • 8/36 •要求2.5倍过载
系统测试：
•矢量控制系统 •无法达到2.5倍过载！！
解决方法：
•分别建立电机、控制 器的模型 •搭建系统模型 •建立虚拟测试试验 •进行过载试验测试
系统设计
噪声抑制
电磁噪声问题转化为磁场分析问题
轭部与机壳之间的热阻 定子轭部 定子轭部铁耗
定子内表面
齿部与轭部传导热阻
齿部与绕组之间的热阻 定子表面损耗
轭部与绕组之间的热阻
温升分析
电机稳健性设计
生产加工安装偏差
•磁钢的安装误差 •充磁偏差角度 •材料磁性能偏差 •静态和动态偏心 •气隙长度误差 •齿槽加工偏差 •……
电机稳健性设计
在电机设计阶段，考虑加工、安装误差对电机特性的 影响，达到同时优化电机特性均值和分散区间的目的。
重组为杭州 易泰达科技有限 公司
取得美国、德 国、加拿大、格 鲁吉亚等多个国 家知名软件的代 理权。
被认定为软件企 业
成为 Intel合作 伙伴
4月，通过
成为中国电 未来5年目
量管理体系 总经理方卫 机与驱动综
认证；6月，被 中博士被评为 合优化分析