本文關(guān)鍵詞：高速永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化

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【摘要】：我國(guó)制造業(yè)正朝著高速、高效、節(jié)約資源的方向發(fā)展,作為一體化的高速永磁無刷直流電機(jī),因其噪聲低、可靠性高和使用壽命長(zhǎng),其應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大,因此具有研究的必要。本文針對(duì)槽/極之比為3的高速永磁無刷直流電機(jī)銅耗比較大,不利于效率提升的問題,給出一種同等實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,銅耗較前者較小的結(jié)構(gòu)為4極6槽的高速永磁無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方案。針對(duì)一般情況下鐵耗在電機(jī)損耗中占有比例相對(duì)較大的問題,本文結(jié)合一種新型的智能搜索算法對(duì)4極6槽結(jié)構(gòu)的高速永磁無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方案的進(jìn)行優(yōu)化研究。論文主要內(nèi)容如下：研究高速永磁無刷直流電機(jī)的本體設(shè)計(jì),借助軟件設(shè)計(jì)出4極6槽的1.6kW,35000rpm的高速永磁無刷直流電機(jī)模型,借助瞬態(tài)場(chǎng)有限元軟件對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行分析,證明電機(jī)具有較好的性能；針對(duì)和聲搜索算法以隨機(jī)方式生成初始和聲,容易產(chǎn)生其在定義域中分布不均勻的問題,基于區(qū)域劃分的方法使初始和聲在定義域中盡可能的分布均勻；將改進(jìn)和聲搜索算法與電機(jī)模型設(shè)計(jì)相結(jié)合,以鐵耗為優(yōu)化目標(biāo),提出了一種改進(jìn)的電機(jī)設(shè)計(jì)方案,其降低了電機(jī)的鐵心損耗。本文設(shè)計(jì)的4極6槽結(jié)構(gòu)的高速永磁無刷直流電機(jī)不僅滿足效率和輸出功率的要求,還在電磁力距、反電勢(shì)波形方面具有良好的性能體現(xiàn),符合預(yù)期目標(biāo)。改進(jìn)的和聲搜索算法能夠均勻地從輸入域中選取數(shù)據(jù),并通過合理地設(shè)置相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)和聲記憶庫(kù)的多樣性、解變量調(diào)整精度等,從而使和聲搜索算法在尋優(yōu)效率和解變量的合理性方面有了較大的提升；從最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看,經(jīng)過改進(jìn)和聲搜索算法優(yōu)化后的電機(jī)設(shè)計(jì)方案,明顯降低了電機(jī)鐵耗,進(jìn)而提升了電機(jī)的整體效率。
【關(guān)鍵詞】：高速永磁無刷直流電機(jī) 本體設(shè)計(jì) 改進(jìn)和聲搜索算法 鐵耗優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 高速永磁無刷直流電機(jī)概述8
• 1.2 研究背景及意義8-9
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)9-12
• 1.3.1 國(guó)外現(xiàn)狀10
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀10-11
• 1.3.3 發(fā)展趨勢(shì)11-12
• 1.4 本論文研究工作和主要內(nèi)容12-13
• 第2章 高速永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)13-24
• 2.1 永磁無刷直流電機(jī)的基本組成環(huán)節(jié)及原理13-15
• 2.2 電子開關(guān)線路15-16
• 2.3 位置傳感器16
• 2.4 電動(dòng)機(jī)本體16-18
• 2.5 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)步驟18-19
• 2.6 高速永磁無刷直流電機(jī)電磁設(shè)計(jì)特點(diǎn)19-22
• 2.6.1 主要尺寸的選取19-20
• 2.6.2 極數(shù)和定子槽數(shù)的選取20-21
• 2.6.3 永磁材料的選擇21-22
• 2.6.4 永磁體的保護(hù)22
• 2.7 本章小結(jié)22-24
• 第3章 高速永磁無刷直流電機(jī)電磁場(chǎng)仿真24-35
• 3.1 設(shè)計(jì)方法24
• 3.2 電機(jī)模型的建立24
• 3.3 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路模型的建立24-26
• 3.4 電機(jī)特性曲線26-30
• 3.4.1 磁路法原理26-27
• 3.4.2 永磁無刷直流電機(jī)的等效磁路27-28
• 3.4.3 特性曲線28-30
• 3.5 電機(jī)瞬態(tài)場(chǎng)分析30-34
• 3.5.1 有限元原理及求解過程30
• 3.5.2 瞬態(tài)場(chǎng)分析理論30
• 3.5.3 空載瞬態(tài)場(chǎng)分析30-32
• 3.5.4 負(fù)載瞬態(tài)場(chǎng)分析32-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 和聲搜索算法的改進(jìn)與驗(yàn)證35-48
• 4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)分類35-36
• 4.2 基本和聲搜索算法36-40
• 4.2.1 和聲搜索算法原理36-37
• 4.2.2 和聲搜索算法步驟37-40
• 4.2.3 和聲搜索算法特征40
• 4.3 和聲搜索算法的改進(jìn)策略40-42
• 4.4 實(shí)例驗(yàn)證42-47
• 4.4.1 非約束函數(shù)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析43-45
• 4.4.2 約束函數(shù)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 基于改進(jìn)HS的高速永磁無刷直流電機(jī)鐵心損耗的優(yōu)化48-67
• 5.1 高速永磁無刷直流電機(jī)鐵心損耗研究48-54
• 5.1.1 鐵耗的計(jì)算模型48-49
• 5.1.2 定子鐵心齒部和軛部磁密經(jīng)典計(jì)算公式49-50
• 5.1.3 定子鐵心具體的磁密分析50-54
• 5.2 電機(jī)優(yōu)化方法選擇54-55
• 5.3 電機(jī)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型55-59
• 5.3.1 電機(jī)優(yōu)化變量的選取55-56
• 5.3.2 目標(biāo)函數(shù)的選取56-57
• 5.3.3 約束條件的選取57-59
• 5.4 電機(jī)優(yōu)化程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)59-62
• 5.4.1 MFC背景59
• 5.4.2 優(yōu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)59-60
• 5.4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的輸入輸出界面60-62
• 5.5 程序結(jié)果分析與仿真驗(yàn)證62-65
• 5.5.1 程序結(jié)果分析62-63
• 5.5.2 優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證63-65
• 5.6 本章小結(jié)65-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 本文總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 作者簡(jiǎn)介74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 孔曉光;王鳳翔;徐云龍;邢軍強(qiáng);;高速永磁電機(jī)鐵耗的分析和計(jì)算[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2010年09期

2 田占元;祝長(zhǎng)生;王玎;;飛輪儲(chǔ)能用高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的渦流損耗[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年03期

3 范鎮(zhèn)南;韓力;;電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展情況[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2006年08期

4 黃允凱;胡虔生;朱建國(guó);;永磁無刷直流電機(jī)鐵耗計(jì)算方法[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2007年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王繼強(qiáng);高速永磁電機(jī)的機(jī)械和電磁特性研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2007年

2 王凱;三次諧波法無傳感器控制的高速永磁無刷直流電機(jī)的研究[D];浙江大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 劉瓊;智能優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D];江南大學(xué);2011年

2 孫曉霞;永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和仿真研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 金鑫;永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與電磁分析[D];南京理工大學(xué);2013年

4 陳小軍;高速永磁無刷直流電機(jī)磁熱耦合分析與效率優(yōu)化研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：938460