FEM based IPMSM optimization

The work presented in this paper relates to the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) optimization procedure programed in Matlab and Maxwell environments. The stator of the machine is an mass-produced one with concentrated winding. In the first optimization stage geometry of IPMSM machine was considered, concerning average torque value maximization and cogging torque minimization with physical and technological constraints. By combining Matlab software and Maxwell application authors used genetic algorithm for Finite Element Model optimization. Moreover Ld and Lq inductances were estimated for evaluation of CPSR machine capabilities and selection for the best geometry among Pareto Front solutions.

---

Artykuł podejmuje temat optymalizacji maszyn synchronicznych z magnesami zagnieżdżonymi z wykorzystaniem narzędzi Matlab i Maxwell. Dokonano optymalizacji geometrii wirnika maszyn o zadanych parametrach stojana, z uwzględnieniem maksymalizacji wartości średniej momentu elektromagnetycznego i minimalizacji momentu zaczepowego oraz ograniczeń geometrycznych i technologicznych. W programie Matlab zaimplementowano algorytm genetyczny użyty do optymalizacji modelu MES stworzonego w programie Maxwell. Ponadto wyznaczono indukcyjności w osiach d oraz q dla wybranych struktur wirnika wskazanych frontem Pareto w celu wyboru optymalnego rozwiązania zapewniającego szeroki zakres pracy maszyny przy stałej mocy.