基于重心鄰域算法的無鐵心永磁同步直線電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
本文選題:永磁同步直線電機(jī) + 等效磁化強(qiáng)度法。 參考:《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》2017年12期
【摘要】:引入重心鄰域算法(gravity neighborhood center algorithm,GNCA),以解決無鐵心永磁同步直線電機(jī)(permanent magnet permanent magnet synchronous linearmotor,PMSLM)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。針對(duì)應(yīng)用于微秒激光雕刻機(jī)中的PMSLM,采用等效磁化強(qiáng)度法,分析氣隙磁密、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)諧波畸變率、推力、推力波動(dòng)的解析表達(dá)式,將永磁體、極距、氣隙等結(jié)構(gòu)參數(shù)作為變量,以平均推力保持不變,諧波畸變率及推力波動(dòng)率最小作為優(yōu)化目標(biāo)。采用重心鄰域算法,根據(jù)全局最優(yōu)值與目標(biāo)函數(shù)重心的鄰域關(guān)系,通過對(duì)"重心"的快速精準(zhǔn)定位,獲得最優(yōu)的電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),實(shí)現(xiàn)電機(jī)的最佳運(yùn)行性能。GNCA得到的電機(jī)優(yōu)化結(jié)果與設(shè)計(jì)目標(biāo)具有良好的一致性,有限元仿真分析與樣機(jī)測(cè)試驗(yàn)證了所提方法的正確性和有效性。
[Abstract]:The gravity neighborhood center algorithm is introduced to solve the multi-objective optimization problem of permanent magnet synchronous linear motor (PMSLM) with no iron core. In view of PMSLM used in microsecond laser engraving machine, the analytical expressions of air gap magnetic density, harmonic distortion rate of induced electromotive force and thrust fluctuation are analyzed by using equivalent magnetization method. The structural parameters such as permanent magnet, pole distance and air gap are taken as variables. The objective of optimization is to keep the average thrust constant and minimize the harmonic distortion rate and thrust fluctuation rate. According to the neighborhood relationship between the global optimal value and the center of gravity of the objective function, the optimal motor structure parameters are obtained by using the barycenter neighborhood algorithm and the fast and accurate location of the center of gravity. The optimization results obtained by GNCA are in good agreement with the design goal. The finite element simulation analysis and prototype test verify the correctness and effectiveness of the proposed method.
【作者單位】: 安徽大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51277002,51577001,51637001)~~
【分類號(hào)】:TM359.4
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