永磁同步磁阻电机参数化设计方法及转矩优化研究

发布时间：2021-05-25 20:27

　　永磁同步磁阻电机具有高转矩密度、较大的凸极比及宽调速范围等优点,近几年来在电动车领域得到广泛应用。本文针对永磁同步磁阻电机等效磁网络与解析模型、参数化建模与联合仿真平台搭建、转子结构设计和电机性能多目标优化等问题展开研究,为电机性能的提升提供指导,主要研究内容有以下几个方面:首先,通过对永磁同步磁阻电机的工作原理分析,给出以等效磁网络模型为基础的电机解析模型,并使用数学模型分别计算电枢绕组和永磁体产生的气隙磁密,运用叠加定理得到考虑开槽与磁肋饱和情况下二者共同作用下的电机性能。针对永磁同步磁阻电机转子结构参数较多的问题,对永磁同步磁阻电机进行参数化建模,各结构参数均使用标幺值的形式,根据永磁同步磁阻电机的参数化模型进行场路结合建模。其次,对永磁同步磁阻电机进行参数化分析,分别考虑不同定子与转子结构对电磁性能的影响,基于已建立的场路结合模型,分析永磁同步磁阻电机交、直轴电感与永磁磁链随电机裂比、定子齿部与轭部比例等参数的变化规律,并验证模型的有效性。然后,考虑到磁障结构对永磁同步磁阻电机的重要性,运用建立的参数化模型对永磁同步磁阻电机的转矩性能进行分析,基于不同磁障形状、磁障层数、磁障绝... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的目的和意义
    1.2 永磁同步磁阻电机的国内外研究现状
    1.3 永磁同步磁阻电机的关键问题研究
        1.3.1 永磁同步磁阻电机转矩优化
        1.3.2 永磁同步磁阻电机参数化建模及优化算法
    1.4 主要研究内容
第2章 永磁同步磁阻电机的数学建模
    2.1 引言
    2.2 电机等效磁网络模型
        2.2.1 永磁体单独作用时对应等效磁网络模型
        2.2.2 电枢绕组单独作用时对应等效磁网络模型
        2.2.3 叠加后永磁同步磁阻电机气隙磁密与转矩
    2.3 永磁同步磁阻电机参数化模型
    2.4 永磁同步磁阻电机场路结合模型
    2.5 本章小结
第3章 永磁同步磁阻电机结构参数对弱磁性能影响研究
    3.1 引言
    3.2 永磁同步磁阻电机定子结构参数对弱磁性能影响
        3.2.1 裂比对弱磁性能影响
        3.2.2 定子齿轭比对电机性能影响
    3.3 永磁同步磁阻电机转子结构参数对弱磁性能影响
        3.3.1 转子结构对凸极比影响
        3.3.2 转子结构对永磁磁链影响
    3.4 本章小结
第4章 永磁同步磁阻电机结构参数对转矩性能影响分析
    4.1 引言
    4.2 磁障层数对转矩性能影响
    4.3 绝缘比对磁阻转矩影响
    4.4 磁障张角对转矩的影响
    4.5 本章小结
第5章 永磁同步磁阻电机转矩优化
    5.1 引言
    5.2 电机的转矩性能优化方法
        5.2.1 差分算法、遗传算法与粒子群算法的对比分析
        5.2.2 基于非劣分层差分算法电机性能的多目标优化
    5.3 永磁同步磁阻电机转矩性能优化结果
        5.3.1 永磁同步磁阻电机平均转矩优化
        5.3.2 永磁同步磁阻电机转矩波动优化
        5.3.3 针对电机输出性能的多目标优化结果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国新能源汽车产业发展现状、挑战与展望分析[J]. 邓国开.  汽车实用技术. 2017(07)
[2]电动汽车及其驱动电机发展现状与展望[J]. 曲荣海,秦川.  南方电网技术. 2016(03)
[3]电动大巴永磁辅助磁阻同步电动机仿真分析[J]. 李新华,阮波,徐竟成,刘伟.  微特电机. 2014(03)
[4]电动车驱动电机发展现状[J]. 柴海波,鄢治国,况明伟,吴建东.  微特电机. 2013(04)
[5]电机优化设计技术发展情况[J]. 范镇南,韩力.  电机与控制应用. 2006(08)
[6]基于随机算法的三相异步电动机全局优化[J]. 方攸同,陆俭国,魏世泽,张国强.  中国电机工程学报. 2000(05)

硕士论文
[1]同步磁阻电机性能分析与结构优化[D]. 蔡顺.浙江大学 2017



本文编号：3205957