永磁同步磁阻電機參數(shù)化設計方法及轉矩優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-05-25 20:27
永磁同步磁阻電機具有高轉矩密度、較大的凸極比及寬調速范圍等優(yōu)點,近幾年來在電動車領域得到廣泛應用。本文針對永磁同步磁阻電機等效磁網(wǎng)絡與解析模型、參數(shù)化建模與聯(lián)合仿真平臺搭建、轉子結構設計和電機性能多目標優(yōu)化等問題展開研究,為電機性能的提升提供指導,主要研究內容有以下幾個方面:首先,通過對永磁同步磁阻電機的工作原理分析,給出以等效磁網(wǎng)絡模型為基礎的電機解析模型,并使用數(shù)學模型分別計算電樞繞組和永磁體產(chǎn)生的氣隙磁密,運用疊加定理得到考慮開槽與磁肋飽和情況下二者共同作用下的電機性能。針對永磁同步磁阻電機轉子結構參數(shù)較多的問題,對永磁同步磁阻電機進行參數(shù)化建模,各結構參數(shù)均使用標幺值的形式,根據(jù)永磁同步磁阻電機的參數(shù)化模型進行場路結合建模。其次,對永磁同步磁阻電機進行參數(shù)化分析,分別考慮不同定子與轉子結構對電磁性能的影響,基于已建立的場路結合模型,分析永磁同步磁阻電機交、直軸電感與永磁磁鏈隨電機裂比、定子齒部與軛部比例等參數(shù)的變化規(guī)律,并驗證模型的有效性。然后,考慮到磁障結構對永磁同步磁阻電機的重要性,運用建立的參數(shù)化模型對永磁同步磁阻電機的轉矩性能進行分析,基于不同磁障形狀、磁障層數(shù)、磁障絕...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的和意義
1.2 永磁同步磁阻電機的國內外研究現(xiàn)狀
1.3 永磁同步磁阻電機的關鍵問題研究
1.3.1 永磁同步磁阻電機轉矩優(yōu)化
1.3.2 永磁同步磁阻電機參數(shù)化建模及優(yōu)化算法
1.4 主要研究內容
第2章 永磁同步磁阻電機的數(shù)學建模
2.1 引言
2.2 電機等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.1 永磁體單獨作用時對應等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.2 電樞繞組單獨作用時對應等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.3 疊加后永磁同步磁阻電機氣隙磁密與轉矩
2.3 永磁同步磁阻電機參數(shù)化模型
2.4 永磁同步磁阻電機場路結合模型
2.5 本章小結
第3章 永磁同步磁阻電機結構參數(shù)對弱磁性能影響研究
3.1 引言
3.2 永磁同步磁阻電機定子結構參數(shù)對弱磁性能影響
3.2.1 裂比對弱磁性能影響
3.2.2 定子齒軛比對電機性能影響
3.3 永磁同步磁阻電機轉子結構參數(shù)對弱磁性能影響
3.3.1 轉子結構對凸極比影響
3.3.2 轉子結構對永磁磁鏈影響
3.4 本章小結
第4章 永磁同步磁阻電機結構參數(shù)對轉矩性能影響分析
4.1 引言
4.2 磁障層數(shù)對轉矩性能影響
4.3 絕緣比對磁阻轉矩影響
4.4 磁障張角對轉矩的影響
4.5 本章小結
第5章 永磁同步磁阻電機轉矩優(yōu)化
5.1 引言
5.2 電機的轉矩性能優(yōu)化方法
5.2.1 差分算法、遺傳算法與粒子群算法的對比分析
5.2.2 基于非劣分層差分算法電機性能的多目標優(yōu)化
5.3 永磁同步磁阻電機轉矩性能優(yōu)化結果
5.3.1 永磁同步磁阻電機平均轉矩優(yōu)化
5.3.2 永磁同步磁阻電機轉矩波動優(yōu)化
5.3.3 針對電機輸出性能的多目標優(yōu)化結果
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望分析[J]. 鄧國開. 汽車實用技術. 2017(07)
[2]電動汽車及其驅動電機發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲榮海,秦川. 南方電網(wǎng)技術. 2016(03)
[3]電動大巴永磁輔助磁阻同步電動機仿真分析[J]. 李新華,阮波,徐竟成,劉偉. 微特電機. 2014(03)
[4]電動車驅動電機發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 柴海波,鄢治國,況明偉,吳建東. 微特電機. 2013(04)
[5]電機優(yōu)化設計技術發(fā)展情況[J]. 范鎮(zhèn)南,韓力. 電機與控制應用. 2006(08)
[6]基于隨機算法的三相異步電動機全局優(yōu)化[J]. 方攸同,陸儉國,魏世澤,張國強. 中國電機工程學報. 2000(05)
碩士論文
[1]同步磁阻電機性能分析與結構優(yōu)化[D]. 蔡順.浙江大學 2017
本文編號:3205957
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的和意義
1.2 永磁同步磁阻電機的國內外研究現(xiàn)狀
1.3 永磁同步磁阻電機的關鍵問題研究
1.3.1 永磁同步磁阻電機轉矩優(yōu)化
1.3.2 永磁同步磁阻電機參數(shù)化建模及優(yōu)化算法
1.4 主要研究內容
第2章 永磁同步磁阻電機的數(shù)學建模
2.1 引言
2.2 電機等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.1 永磁體單獨作用時對應等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.2 電樞繞組單獨作用時對應等效磁網(wǎng)絡模型
2.2.3 疊加后永磁同步磁阻電機氣隙磁密與轉矩
2.3 永磁同步磁阻電機參數(shù)化模型
2.4 永磁同步磁阻電機場路結合模型
2.5 本章小結
第3章 永磁同步磁阻電機結構參數(shù)對弱磁性能影響研究
3.1 引言
3.2 永磁同步磁阻電機定子結構參數(shù)對弱磁性能影響
3.2.1 裂比對弱磁性能影響
3.2.2 定子齒軛比對電機性能影響
3.3 永磁同步磁阻電機轉子結構參數(shù)對弱磁性能影響
3.3.1 轉子結構對凸極比影響
3.3.2 轉子結構對永磁磁鏈影響
3.4 本章小結
第4章 永磁同步磁阻電機結構參數(shù)對轉矩性能影響分析
4.1 引言
4.2 磁障層數(shù)對轉矩性能影響
4.3 絕緣比對磁阻轉矩影響
4.4 磁障張角對轉矩的影響
4.5 本章小結
第5章 永磁同步磁阻電機轉矩優(yōu)化
5.1 引言
5.2 電機的轉矩性能優(yōu)化方法
5.2.1 差分算法、遺傳算法與粒子群算法的對比分析
5.2.2 基于非劣分層差分算法電機性能的多目標優(yōu)化
5.3 永磁同步磁阻電機轉矩性能優(yōu)化結果
5.3.1 永磁同步磁阻電機平均轉矩優(yōu)化
5.3.2 永磁同步磁阻電機轉矩波動優(yōu)化
5.3.3 針對電機輸出性能的多目標優(yōu)化結果
5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)與展望分析[J]. 鄧國開. 汽車實用技術. 2017(07)
[2]電動汽車及其驅動電機發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 曲榮海,秦川. 南方電網(wǎng)技術. 2016(03)
[3]電動大巴永磁輔助磁阻同步電動機仿真分析[J]. 李新華,阮波,徐竟成,劉偉. 微特電機. 2014(03)
[4]電動車驅動電機發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 柴海波,鄢治國,況明偉,吳建東. 微特電機. 2013(04)
[5]電機優(yōu)化設計技術發(fā)展情況[J]. 范鎮(zhèn)南,韓力. 電機與控制應用. 2006(08)
[6]基于隨機算法的三相異步電動機全局優(yōu)化[J]. 方攸同,陸儉國,魏世澤,張國強. 中國電機工程學報. 2000(05)
碩士論文
[1]同步磁阻電機性能分析與結構優(yōu)化[D]. 蔡順.浙江大學 2017
本文編號:3205957
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教材專著