【摘要】：為提高高速磁懸浮永磁電機(jī)的綜合性能,得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù),針對(duì)一臺(tái)30kW,48 000rpm的磁懸浮電機(jī)進(jìn)行了電磁場(chǎng)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)以及轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析,提出一種基于多物理場(chǎng)分析結(jié)果的電機(jī)尺寸優(yōu)化方法。使用ANSYS以及ANSOFT對(duì)電機(jī)進(jìn)行建模和有限元分析,并用ISIGHT軟件進(jìn)行集成優(yōu)化設(shè)計(jì)。以轉(zhuǎn)子損耗最小為優(yōu)化目標(biāo),電機(jī)幾何尺寸為設(shè)計(jì)變量,在優(yōu)化過程中考慮尺寸變化對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子模態(tài)以及強(qiáng)度的影響,以尺寸、電機(jī)電磁性能、力學(xué)性能等為約束條件。經(jīng)過優(yōu)化后,電機(jī)的轉(zhuǎn)子損耗減小16.7%,其余性能均符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果加工了樣機(jī)并進(jìn)行電機(jī)對(duì)拖與溫升實(shí)驗(yàn),結(jié)果證明了優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性,驗(yàn)證了本文提出方法的正確性。
[Abstract]:In order to improve the comprehensive performance of high speed maglev permanent magnet motor and obtain the optimum design parameters, the electromagnetic field, rotor dynamics and rotor strength of a 30 kW 48 000rpm maglev motor are analyzed. A method of motor size optimization based on the results of multi-physical field analysis is proposed. ANSYS and ANSOFT are used for modeling and finite element analysis of motor, and ISIGHT software is used for integrated optimization design. Taking the minimum rotor loss as the optimization objective and the geometric size of the motor as the design variable, the influence of the size change on the mode and strength of the motor rotor is considered in the optimization process, and the size, electromagnetic performance and mechanical properties of the motor are taken as the constraint conditions. After optimization, the rotor loss of the motor is reduced by 16.7. the other performances meet the design requirements. According to the results of the optimal design, the prototype is machined and the motor pair drag and temperature rise experiments are carried out. The results prove the rationality of the optimal design and verify the correctness of the proposed method in this paper.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)慣性技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京航空航天大學(xué)新型慣性儀表與導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室;北京市高速磁懸浮電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用工程技術(shù)研究中心;
【基金】：國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)資助項(xiàng)目(No.2012YQ040235) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.61573032)
【分類號(hào)】：TM351

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