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摘要
为改善电机转矩性能，同时降低永磁材料成本，首先，根据飞轮电池的运行模式，提出飞轮电机的设计要求，并选取输出转矩、转矩脉动和永磁体用量为设计目标；在此基础上，采用等效磁路法和有限元法计算电机的主要尺寸和性能，同时确定合适的槽极配合以及初始结构参数；其次，使用相关系数法分析该电机各结构参数与优化目标之间的相关性，并合理划分转子尺寸和定子尺寸的优先级；最后，采用有限元代理模型和多目标优化算法（非支配排序遗传算法Ⅱ，NSGA-Ⅱ）相结合的方法对设计参数进行逐级寻优，并通过场路联合仿真和样机实验进行验证.研究结果表明：采用参数优先级划分的方式可以减少优化过程中数据点的采样，缩短了整个过程中有限元分析的时间；优化后，电机反电势梯形化程度更高，转矩脉动减小了40%，永磁体用量降低了8%.
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