基于改进粒子群算法的双定子无刷双馈电机转子优化设计

发布时间：2021-10-25 02:42

　　风电技术的迅速发展,对用于风力发电的电机提出了更严格的要求。双定子无刷双馈风力发电机因其没有电刷、功率因数可以按需调节、功率密度高、成本低等优势,在风电方面发展前景十分广泛。由于该电机定子上的两套绕组依靠转子实现间接耦合,合理的转子设计十分重要。本文采用笼障转子结构,但是由于该种转子结构特殊,传统设计方式存在效率低精度差的问题。本文提出一种改进粒子群算法用于对双定子无刷双馈电机的笼障转子进行优化设计。主要研究内容如下:首先,介绍了双定子无刷双馈电机的基本结构;并介绍了电机的磁场调制原理以及各种运行方式。其次,针对标准粒子群算法的局部收敛和越界处理时边界收敛的问题,提出了改进型粒子群算法,通过增加混沌搜索操作和采用新的越界处理方式对标准算法进行了改进;采用自适应控制混沌寻优范围的方式增加搜索精度;并通过标准测试函数分别对标准粒子群算法、混沌粒子群算法和改进粒子群算法进行测试,验证了该改进型粒子群算法的有效性。然后,为提高优化效率,采用响应面法替代有限元计算。研究了构建响应面模型的基本原理及流程,通过中心复合表面设计方式来安排试验,利用径向基函数构建响应面模型,得到了目标函数及约束条件与优... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无刷双馈电机实物图

a 外定子 b 空心杯转子 c 内定子图 1.2 双定子无刷双馈电机的样机实物图Fig. 1.2 The prototype of a double stator brushless doubly-fed machine2.2 电机结构优化的研究现状

Fig. 2.3 Connection form of cage Rotora 平面图 b 样机图2.4 笼型转子Fig. 2.4 Structure of cage Rotor（3）磁阻转子磁阻转子根据结构可分三种，分别为普通凸极转子，磁障转子和轴向叠片转子。其中，凸极转子结构简明，易于制作，但是由于磁极之间不能隔绝磁场，因此对于功率绕组和控制绕组之间的磁场调制效果较差。磁障转子带有隔离层，限制磁通路径，磁场调制效果较为理想，但是制作工艺相对复杂。轴向叠片磁阻转子磁场调制效果最佳，但制作工艺复杂，


本文编号：3456487