永磁同步電機(jī)具有高功率密度,振動小,噪聲低,損耗小,效率高的優(yōu)點(diǎn)。但在電機(jī)進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)時(shí),受電機(jī)各種參數(shù)變量的影響,導(dǎo)致電機(jī)原始的電磁方案并非電機(jī)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,還存在很大的電機(jī)性能優(yōu)化空間。首先通過永磁同步電機(jī)基本原理和基本結(jié)構(gòu)的估算公式,預(yù)先設(shè)計(jì)出電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)尺寸,通過建立電機(jī)等效磁路模型,計(jì)算電機(jī)性能參數(shù)。利用有限元仿真軟件設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)的電磁場仿真二維模型,完成有限元法數(shù)值計(jì)算,通過分析仿真的電機(jī)磁力線分布情況、電機(jī)磁密分布情況,氣隙磁密波形情況,感應(yīng)電動勢波形情況等,評估電機(jī)設(shè)計(jì)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)合理性。然后分別采用田口法和田口法迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)兩種設(shè)計(jì)方法,以定子槽口寬度,定子槽頂寬度,氣隙,永磁體極弧系數(shù),永磁體厚度為優(yōu)化參數(shù),以降低齒槽轉(zhuǎn)矩,降低轉(zhuǎn)矩脈動,提高額定電流下的轉(zhuǎn)矩,提高額定工況下的效率為優(yōu)化目標(biāo),對原始電機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過仿真軟件仿真驗(yàn)證兩種優(yōu)化算法優(yōu)化前后對電機(jī)性能優(yōu)化的效果,仿真結(jié)果說明,田口法優(yōu)化與電機(jī)原始方案的相比,轉(zhuǎn)矩脈動和齒槽轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值均有大幅減小,效率和轉(zhuǎn)矩性能略有提高。田口法迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)與原始方案相比,轉(zhuǎn)矩脈動和齒槽轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值減小更...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 永磁同步電機(jī)概述
        1.2.1 高速永磁同步電機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 永磁同步電機(jī)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 電機(jī)電磁方案設(shè)計(jì)
    2.1 永磁同步電機(jī)基本性能要求
    2.2 電機(jī)定子基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 電機(jī)極數(shù)
        2.2.2 電機(jī)定子槽數(shù)
        2.2.3 電機(jī)定子結(jié)構(gòu)尺寸
    2.3 電機(jī)繞組的設(shè)計(jì)
    2.4 電機(jī)轉(zhuǎn)子基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 電磁等效磁路模型
    2.6 電磁方案有限元仿真
        2.6.1 有限元法簡介
        2.6.2 電機(jī)有限元模型仿真
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于田口法的電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.1 田口法的概念
    3.2 田口法優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.2.1 選取優(yōu)化參數(shù)及水平
        3.2.2 正交實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.2.4 最優(yōu)參數(shù)組合及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 田口法迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.3.1 優(yōu)化參數(shù)水平設(shè)置
        3.3.2 正交實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.4 確定最優(yōu)參數(shù)組合
        3.3.5 田口法迭代過程
        3.3.6 優(yōu)化結(jié)果對比
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于遺傳算法的電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 遺傳算法概述
        4.1.1 遺傳算法的簡介
        4.1.2 遺傳算法的基本原理
        4.1.3 遺傳算法的操作
    4.2 基于遺傳算法的電機(jī)優(yōu)化
        4.2.1 遺傳算法目標(biāo)函數(shù)
        4.2.2 遺傳算法優(yōu)化及結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：4024737