直驱永磁同步电机设计优化。

    田口法可实现局部快速寻优而被应用于永磁电 机优化，相较于全参数扫描试验可节约 90%的试 验次数，若对更多优化因子和水平数进行优化试 验，可 有 效 缩 短 优 化 设 计 周 期，提 高 优 化 效 率。韩爱国等利用田口法，选用空气槽厚 度、永磁体极间长度与宽度等参数作为优化因子对 车用永磁电机进行了优化设计。效率随着气隙的增大而 减小，气隙为 0. 8 mm 时，效率最大为 90. 629 6%; 效率随着永磁体厚度的增大而增大，永磁体厚度为 8 mm 时，效率最大为 90. 489 5%; 效率随着极弧 系数的增大而增大，极弧系数为 0. 88 时，效率最 大为 90. 602 8%; 效率随槽顶宽度的增大而减小， 槽顶宽度为 18. 5 mm 时，效率最大为 90. 454 2%。

    开展优化后钻井直驱永磁同步电机空载和负载 状态下仿真分析。空载有限元分析采用瞬态求解， 求解出不同时刻磁力线分布和磁密云图，并考虑转 子位置变化的影响。钻井直驱永磁同步电机为封闭式，运 行状态下热量由产生部位向两侧传递，向内传递到 转子的热量由转轴内部流通钻井液带走，向外传递 到机壳的热量由机壳和井壁之间循环的钻井液吸 收，进而保证电机能够保持稳定的运行。在整个热 量传递中，热辐射可忽略不计。开展了电磁温度场联合仿真分析。计算 电机主要损耗并得到关键部件生热率，对钻井电机 是否通入钻井液两种情况进行了温度场仿真分析， 对比分析了不同情况下得到的温升，进一步验证了 电机在自身结构特点和工作特性结构基础上所设计 的冷却系统的合理性。