Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) for Electric Vehicles (EVs) 최적설계2

설계요구사항
  • 성능 향상
    · Average torque
  • 성능 조건 만족
    · Total harmonic distortion(THD) of the back electromotive force(EMF)
    · Efficiency
    · Torque ripple
설계 문제 정식화
  • 설계변수 (초기모델 값 기준 변화량)
    · -4mm ≤ Barrier length(DV1) ≤ 10mm
    · -1.0mm ≤ Rib thickness(DV2) ≤ 0.5mm
    · -1.0mm ≤ Teeth width(DV3) ≤ 0mm
    · 0mm ≤ Teeth thickness(DV4) ≤ 1.0mm
    · 0mm ≤ Barrier gap(DV5) ≤ 2.0mm
  • 목적함수
    · 최대화 Average torque
  • 구속조건
    · Average torque ≥ 61.152N·m
    · Torque ripple ≤ 10%
    · Efficiency ≥ 91.42%
    · THD of the back EMF ≤ 3.414%
해석 및 설계 소프트웨어 

  • 해석 : Maxwell
  • 설계 : PIAnO
최적설계 절차 

  1. 자동화 후, 실험계획법 수행
  2. 실험계획법 데이터를 이용하여 메타모델 생성
  3. 메타모델 기반 최적설계 수행
최적설계 결과 

  • 모든 구속조건을 만족하는 최적설계안 도출
    → 초기모델 대비 Average torque 약 2.5% 향상