基于Taguchi方法的低速潜油永磁电机优化及试验应用

潜油永磁同步电机直驱螺杆泵系统作为新一代采油技术被逐渐应用。为提高该电泵系统的性能，针对电驱系统开展低速潜油永磁同步电机的设计及优化分析。通过初始设计确定电机的主要结构参数，以电机效率最大化及齿槽转矩最小化为优化目标。基于Taguchi方法，选取气隙长度、永磁体厚度、定子齿宽和齿顶厚度4个结构参数作为优化变量，建立正交实验表，并利用有限元分析得到试验结果，确定最佳参数组合。根据最佳参数组合进行仿真分析，效率相较优化前提高了3.75%，齿槽转矩相较优化前降低了17.48%。根据优化结果，试制样机并进行了厂内测试与现场应用。结果表明：潜油永磁同步电机具有较高的效率，且运行平稳，验证了仿真结果的正确性和优化设计的有效性。