基于有限元分析的混合励磁开关磁阻电机参数多目标优化设计
发布时间：2021-09-22 19:42
结合传统开关磁阻电机的优点,为了提高电机的转矩,可以在电机定子中加入稀土永磁材料,构成混合励磁开关磁阻电机。由于电机的非线性导致其内部电磁场是高度非线性变化的,加之磁场复杂的边界条件,选择合适的计算模型和方法尤为重要,而有限元法无疑是一种有效的手段,为此采用ANSYS软件对开关磁阻电机电磁场进行有限元计算。论文在开关磁阻电机国内外发展现状的研究的基础上,详细介绍了混合励磁开关磁阻电机的结构构成与工作原理,通过使用有限元软件ANSYS的APDL命令流对电机进行参数化建模,通过对电机的电磁分布变化对电机的转矩等参数进行分析。之后,建立了混合励磁开关磁阻电机的多目标优化模型,以MATLAB提供智能算法运行的平台,分别在静态和动态情况下获得结果,同时在ANSYS中利用APDL语言对装置进行参数化建模及有限元分析并将结果反馈给算法实现MATLAB与ANSYS软件联合优化。最后使用量子进化算法对混合励磁开关磁阻电机进行了优化。电机优化设计在既要满足现实可行性,又要使电机的性能达到最优,由于优化过程中非线性、约束条件多、变量离散化特点,本文通过使用多目标量子进化算法,对混合励磁开关磁阻电机进行多目标...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
首次提出的双凸极永磁电机结构示意图
电磁转矩相比传统电机更大，但是由于铁氧体过增加绕组电流从而增大电机磁通磁密，从而获得较高的气大导致电机铜损增加，效率有所下降。磁体相比稀土永磁材料更加廉价，但是矫顽力相比稀土永越来越多的各种不同种类的稀土永磁材料的迅速被发现和价突出，通过采用稀土永磁材料的双凸极永磁电机，既简化了降低了铜损大小，同时也摆脱了为了加强磁场绕组电流通电永磁电机更加经济化、实用化。数也是电机设计过程中需要重点注意的部分，根据图 1.2 中磁体存在的情况下，气隙磁通密度较大，根据磁场走向可以针方向旋转，通过气隙磁密的增强和削弱来回变化[17]。由于构更加简单牢固，永磁体的加入，降低了电机绕组，减少了降低了铜损。为了使电机可以方便可靠启动，在通电方向不隙磁场的研究至关重要。
永磁体的加入，降低了电机绕为了使电机可以方便可靠启动，在究至关重要。结构图 b 电机磁力图 1.2 单相双凸极永磁电机Monophasic doubly salient permanent ma的提出[18]，为电机模型和方法提供图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改善开关磁阻电机运行性能的新型结构转子[J]. 孙佃升,于洪国. 微电机. 2015(10)
[2]基于电感模型的开关磁阻电机参数优化[J]. 蒯松岩,汤锐智,马金洋,李兴红,孙文兵. 电工技术学报. 2015(07)
[3]一种新颖混合励磁磁通反向电机的设计与有限元分析[J]. 冯文轶,张宇宁,李莹杰. 微电机. 2015(03)
[4]电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化[J]. 朱曰莹,赵桂范,杨娜. 电工技术学报. 2014(11)
[5]开关磁阻电机转矩脉动最小化研究[J]. 张慧英,汪旭东,高彩霞. 微电机. 2009(09)
[6]量子免疫克隆多目标优化算法[J]. 李阳阳,焦李成. 电子与信息学报. 2008(06)
[7]开关磁阻电机减振降噪和低转矩脉动控制策略[J]. 孙剑波,詹琼华,王双红,马志源. 中国电机工程学报. 2008(12)
[8]四相8/6极双凸极永磁发电机运行分析[J]. 查申森. 微特电机. 2005(03)
[9]一种新型的双凸极永磁电机[J]. 王蕾,李光友,张强. 中小型电机. 2004(01)
[10]开关磁阻电机（SRM）新型定子极型及其电磁关系仿真研究[J]. 于庆广,杨玉岗. 系统仿真学报. 2001(06)
博士论文
[1]实数编码量子进化算法及在投资组合中的应用[D]. 周亮.东华大学 2012
[2]开关磁阻电机的性能分析及其优化设计方法研究[D]. 李洁.河北工业大学 2011
硕士论文
[1]开关磁阻电机的结构优化设计研究[D]. 邱莹.河北工程大学 2014
[2]通过开关磁阻电机齿极结构的优化设计减小转矩脉动的研究[D]. 韩世超.河北工业大学 2014
[3]混合励磁磁通切换电机磁场调节特性与转矩特性优化分析[D]. 李东升.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Kriging模型的开关磁阻电机优化设计[D]. 夏斌.沈阳工业大学 2012
[5]新型混合励磁开关磁阻电机的基础研究[D]. 嵇恒.哈尔滨工业大学 2010
[6]混合励磁开关磁阻电机转矩脉动抑制策略的研究[D]. 赵哲.哈尔滨工业大学 2009
[7]开关磁阻电机稳态特性研究和迭代学习控制[D]. 张志全.合肥工业大学 2004
本文编号：3404280
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
首次提出的双凸极永磁电机结构示意图
电磁转矩相比传统电机更大，但是由于铁氧体过增加绕组电流从而增大电机磁通磁密，从而获得较高的气大导致电机铜损增加，效率有所下降。磁体相比稀土永磁材料更加廉价，但是矫顽力相比稀土永越来越多的各种不同种类的稀土永磁材料的迅速被发现和价突出，通过采用稀土永磁材料的双凸极永磁电机，既简化了降低了铜损大小，同时也摆脱了为了加强磁场绕组电流通电永磁电机更加经济化、实用化。数也是电机设计过程中需要重点注意的部分，根据图 1.2 中磁体存在的情况下，气隙磁通密度较大，根据磁场走向可以针方向旋转，通过气隙磁密的增强和削弱来回变化[17]。由于构更加简单牢固，永磁体的加入，降低了电机绕组，减少了降低了铜损。为了使电机可以方便可靠启动，在通电方向不隙磁场的研究至关重要。
永磁体的加入，降低了电机绕为了使电机可以方便可靠启动，在究至关重要。结构图 b 电机磁力图 1.2 单相双凸极永磁电机Monophasic doubly salient permanent ma的提出[18]，为电机模型和方法提供图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改善开关磁阻电机运行性能的新型结构转子[J]. 孙佃升,于洪国. 微电机. 2015(10)
[2]基于电感模型的开关磁阻电机参数优化[J]. 蒯松岩,汤锐智,马金洋,李兴红,孙文兵. 电工技术学报. 2015(07)
[3]一种新颖混合励磁磁通反向电机的设计与有限元分析[J]. 冯文轶,张宇宁,李莹杰. 微电机. 2015(03)
[4]电动汽车用开关磁阻电机驱动系统设计及优化[J]. 朱曰莹,赵桂范,杨娜. 电工技术学报. 2014(11)
[5]开关磁阻电机转矩脉动最小化研究[J]. 张慧英,汪旭东,高彩霞. 微电机. 2009(09)
[6]量子免疫克隆多目标优化算法[J]. 李阳阳,焦李成. 电子与信息学报. 2008(06)
[7]开关磁阻电机减振降噪和低转矩脉动控制策略[J]. 孙剑波,詹琼华,王双红,马志源. 中国电机工程学报. 2008(12)
[8]四相8/6极双凸极永磁发电机运行分析[J]. 查申森. 微特电机. 2005(03)
[9]一种新型的双凸极永磁电机[J]. 王蕾,李光友,张强. 中小型电机. 2004(01)
[10]开关磁阻电机（SRM）新型定子极型及其电磁关系仿真研究[J]. 于庆广,杨玉岗. 系统仿真学报. 2001(06)
博士论文
[1]实数编码量子进化算法及在投资组合中的应用[D]. 周亮.东华大学 2012
[2]开关磁阻电机的性能分析及其优化设计方法研究[D]. 李洁.河北工业大学 2011
硕士论文
[1]开关磁阻电机的结构优化设计研究[D]. 邱莹.河北工程大学 2014
[2]通过开关磁阻电机齿极结构的优化设计减小转矩脉动的研究[D]. 韩世超.河北工业大学 2014
[3]混合励磁磁通切换电机磁场调节特性与转矩特性优化分析[D]. 李东升.哈尔滨工业大学 2013
[4]基于Kriging模型的开关磁阻电机优化设计[D]. 夏斌.沈阳工业大学 2012
[5]新型混合励磁开关磁阻电机的基础研究[D]. 嵇恒.哈尔滨工业大学 2010
[6]混合励磁开关磁阻电机转矩脉动抑制策略的研究[D]. 赵哲.哈尔滨工业大学 2009
[7]开关磁阻电机稳态特性研究和迭代学习控制[D]. 张志全.合肥工业大学 2004
本文编号：3404280
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