本文關鍵詞：高速永磁無刷直流電機的設計及優(yōu)化

  更多相關文章： 高速永磁無刷直流電機 本體設計 改進和聲搜索算法 鐵耗優(yōu)化

【摘要】：我國制造業(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,因其噪聲低、可靠性高和使用壽命長,其應用范圍將逐漸擴大,因此具有研究的必要。本文針對槽/極之比為3的高速永磁無刷直流電機銅耗比較大,不利于效率提升的問題,給出一種同等實驗環(huán)境下,銅耗較前者較小的結構為4極6槽的高速永磁無刷直流電機設計方案。針對一般情況下鐵耗在電機損耗中占有比例相對較大的問題,本文結合一種新型的智能搜索算法對4極6槽結構的高速永磁無刷直流電機設計方案的進行優(yōu)化研究。論文主要內容如下：研究高速永磁無刷直流電機的本體設計,借助軟件設計出4極6槽的1.6kW,35000rpm的高速永磁無刷直流電機模型,借助瞬態(tài)場有限元軟件對電機性能進行分析,證明電機具有較好的性能；針對和聲搜索算法以隨機方式生成初始和聲,容易產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；將改進和聲搜索算法與電機模型設計相結合,以鐵耗為優(yōu)化目標,提出了一種改進的電機設計方案,其降低了電機的鐵心損耗。本文設計的4極6槽結構的高速永磁無刷直流電機不僅滿足效率和輸出功率的要求,還在電磁力距、反電勢波形方面具有良好的性能體現(xiàn),符合預期目標。改進的和聲搜索算法能夠均勻地從輸入域中選取數據,并通過合理地設置相關參數調節(jié)和聲記憶庫的多樣性、解變量調整精度等,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；從最終的實驗結果上看,經過改進和聲搜索算法優(yōu)化后的電機設計方案,明顯降低了電機鐵耗,進而提升了電機的整體效率。
【關鍵詞】：高速永磁無刷直流電機 本體設計 改進和聲搜索算法 鐵耗優(yōu)化
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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概述8
• 1.2 研究背景及意義8-9
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-12
• 1.3.1 國外現(xiàn)狀10
• 1.3.2 國內現(xiàn)狀10-11
• 1.3.3 發(fā)展趨勢11-12
• 1.4 本論文研究工作和主要內容12-13
• 第2章 高速永磁無刷直流電機的設計13-24
• 2.1 永磁無刷直流電機的基本組成環(huán)節(jié)及原理13-15
• 2.2 電子開關線路15-16
• 2.3 位置傳感器16
• 2.4 電動機本體16-18
• 2.5 設計任務及設計步驟18-19
• 2.6 高速永磁無刷直流電機電磁設計特點19-22
• 2.6.1 主要尺寸的選取19-20
• 2.6.2 極數和定子槽數的選取20-21
• 2.6.3 永磁材料的選擇21-22
• 2.6.4 永磁體的保護22
• 2.7 本章小結22-24
• 第3章 高速永磁無刷直流電機電磁場仿真24-35
• 3.1 設計方法24
• 3.2 電機模型的建立24
• 3.3 電機的驅動電路模型的建立24-26
• 3.4 電機特性曲線26-30
• 3.4.1 磁路法原理26-27
• 3.4.2 永磁無刷直流電機的等效磁路27-28
• 3.4.3 特性曲線28-30
• 3.5 電機瞬態(tài)場分析30-34
• 3.5.1 有限元原理及求解過程30
• 3.5.2 瞬態(tài)場分析理論30
• 3.5.3 空載瞬態(tài)場分析30-32
• 3.5.4 負載瞬態(tài)場分析32-34
• 3.6 本章小結34-35
• 第4章 和聲搜索算法的改進與驗證35-48
• 4.1 優(yōu)化設計分類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策略40-42
• 4.4 實例驗證42-47
• 4.4.1 非約束函數實驗與結果分析43-45
• 4.4.2 約束函數實驗與結果分析45-47
• 4.5 本章小結47-48
• 第5章 基于改進HS的高速永磁無刷直流電機鐵心損耗的優(yōu)化48-67
• 5.1 高速永磁無刷直流電機鐵心損耗研究48-54
• 5.1.1 鐵耗的計算模型48-49
• 5.1.2 定子鐵心齒部和軛部磁密經典計算公式49-50
• 5.1.3 定子鐵心具體的磁密分析50-54
• 5.2 電機優(yōu)化方法選擇54-55
• 5.3 電機優(yōu)化的數學模型55-59
• 5.3.1 電機優(yōu)化變量的選取55-56
• 5.3.2 目標函數的選取56-57
• 5.3.3 約束條件的選取57-59
• 5.4 電機優(yōu)化程序設計與實現(xiàn)59-62
• 5.4.1 MFC背景59
• 5.4.2 優(yōu)化程序設計結構59-60
• 5.4.3 優(yōu)化設計程序的輸入輸出界面60-62
• 5.5 程序結果分析與仿真驗證62-65
• 5.5.1 程序結果分析62-63
• 5.5.2 優(yōu)化結果驗證63-65
• 5.6 本章小結65-67
• 第6章 總結與展望67-69
• 6.1 本文總結67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 作者簡介74

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

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本文編號：938460