新型永磁同步牵引电机的优化与仿真分析

永磁电机的优点使其应用在机车牵引电机上能够满足节能和环保的要求。该文建立了永磁同步牵引电机基于Ansys软件的静态仿真分析系统以及基于Magnet软件的动态仿真系统。实现了永磁电机的动静态特性的计算仿真。对于永磁牵引电机的优化设计以及解决永磁电机用做牵引电机的问题具有重要的意义,为相关产品的设计与优化奠定了基础。     

异步起动永磁同步潜油电机的CAD设计

对四极异步起动永磁潜油电机进行了设计研究,利用Visual Basic语言开发了异步起动永磁同步潜油电机的计算机辅助设计软件.该异步起动永磁潜油电机的CAD设计系统软件有效地集电机电磁计算、性能计算、优化设计、图形输出和文件操作等于一体,能简单、友好、灵活地辅助电机设计者进行异步起动永磁潜油电机的设计与优化工作.     

永磁直流电动机参数的粒子群算法优化设计

为提高永磁直流电动机实际运行性能,分析影响永磁直流电动机性能的主要可变设计参数,同时对电机优化设计中的优化目标、优化设计变量以及约束函数进行了研究。使用带有动态渐变惯性因子的粒子群法对电机的主要工作参数进行优化,同时与传统优化算法中正多面体法做出对比,使用VB软件完成了永磁直流电动机CAD系统优化设计模块的开发。优化结果显示,粒子群算法在电机参数的优化设计中有着较为良好的优化效果,永磁直流电动机运行效率得到了提高。     

永磁同步电动机电抗参数研究

永磁同步电动机电抗参数是电机性能分析和优化设计的重要依据.由于永磁同步电动机转子磁路结构多种多样,与普通同步电机有很大差别,电抗参数用现有计算方法难以计算准确,不仅导致延长研制过程、加大研制费用,而且使设计优化和性能仿真缺乏科学依据.本文利用ANSOFT软件对永磁同步电动机的交、直轴电枢反应电抗参数进行计算,计算结果与试验测试结果吻合较好,在此基础上总结出永磁同步电动机电抗参数的变化规律,为永磁同步电动机设计提供了依据.     

基于ANSYS的永磁电机永磁体的优化设计

介绍了利用ANSYS软件中的电磁场分析模块及其命令流，对表贴式永磁电机的永磁体形状进行优化设计，使转子磁场达到预定的设计波形，为永磁电机中的永磁体提供了一种快速、准确的设计方法。并通过实验验证了仿真程序与优化设计的可行性，能直接应用于永磁体的设计制造中。     

基于磁路法与有限元法对永磁同步电机的优化仿真

利用Ansoft软件中Rmxprt模块对一款设计的1.5kW纺织用的永磁同步电机进行磁路法分析与建模,然后生成2d模型,在Maxwell2d进行有限元仿真分析。针对有铁芯永磁电机存在的齿槽转矩问题,采用分布式扫描永磁体的极弧系数、磁极偏心距参数的方法,求解出合适的数值。接着对电机设计前后的气隙磁密进行对比分析,算出其反电动势的畸变率,检验优化设计的有效性。最后通过Ansys workbench进行噪声仿真对比优化前后的仿真结果,证明优化设计的合理性,为永磁同步电机的优化仿真提供思路。     

基于Maxwell 12的稀土永磁同步电机设计优化

针对传统的场路耦合法设计,永磁同步电动机磁路计算不准确的问题,采用永磁电机设计软件Maxwell 12完成对永磁同步电动机的设计优化。首先用该软件中的磁路法设计软件Rmxprt进行设计,对其中永磁体磁化方向长度和气隙对电机性能的影响作进行分析;然后再用其中的有限元分析软件Maxwell2D对永磁同步电动机的电磁场进行仿真,对设计进行合理性分析,最后结合两者的结果完成电机的优化设计。     

新型永磁型双功率流电机优化设计与动态建模仿真

设计了一种应用于混合动力汽车的新型永磁型双功率流电机。对该电机进行结构尺寸优化,并通过多物理场联合仿真进行控制策略研究。通过计算得到电机初始结构尺寸,利用有限元软件对永磁型双功率流电机参数化建模,并针对该电机主要结构尺寸采用遗传算法全局优化方法进行优化仿真分析,确定最优结构尺寸,比较优化前后的电机性能。利用有限元分析和Simplorer软件构建滞环控制电流跟踪型控制系统及电压空间矢量控制系统,进行场路联合仿真。仿真分析结果验证了电机设计及优化方法的正确性及其控制策略的合理性。     

基于混合Taguchi遗传算法的永磁同步电机优化设计

论文将混合Taguchi遗传算法(HTGA)引入到永磁电机的优化设计当中。HTGA具有Taguchi的局部寻优能力,又具有传统遗传算法(GA)的全局寻优能力,所以能更快速、更精确地寻找到问题的较优解或最优解,节省大量的计算时间,缩短研发周期。应用Taguchi方法来产生传统GA的子代个体,使更强壮的后代个体的参数特性得到遗传。本文建立了永磁电机的数学模型,将优化算法与永磁电机的基本电磁设计程序相结合,并将该优化设计程序应用于永磁电机的电磁设计中,得到了较好的优化效果。     

低速永磁直线同步电机的分段设计研究

本文针对恒低速长距离直线运输系统用低速永磁直线同步电动机进行分段设计研究.首先对单段低速永磁直线电机进行优化设计,然后对多段之间如何最佳配合进行优化设计.对单段低速永磁电机优化设计进行了简单介绍,主要针对多段电机进行介绍,介绍了分段原理、分段准则及如何分段优化,实现动定子的最佳配合.并通过仿真图形得出了优化结果.     

基于遗传算法的永磁无刷直流电动机优化设计

利用遗传算法对一台4相7对极外转子永磁无刷直流电动机的永磁体尺寸、气隙高度、电枢长径比、极弧系数以及槽口宽度进行了优化设计,并用有限元电磁场分析软件Maxwell 2D分析了优化前后电机磁力线、气隙磁密、电机转矩和转速随时间变化过程.仿真结果表明,优化的电机转矩脉动明显削弱,证明了遗传算法与有限元数值计算相结合对无刷直流电动机优化设计有较好的效果.     

基于效率及温升的轴向磁通永磁电机优化设计

从定子无铁心轴向磁通永磁电机高效率低温升的优化设计目标出发,对拟设计电机进行单变量参数化分析和多维优化设计。通过建立无铁心轴向磁通永磁电机的参数化等效磁网络模型和集总参数等效热网络模型,并使用MATLAB编程计算各组参数下电机的各部分损耗、电机效率及各部分温升变化,实现电机的参数分析和性能计算。文中综合考虑电机效率和温升最优区域在多维设计空间的分布,寻找满足约束条件的最优设计值,并根据优化设计的电机参数设计一台无铁心轴向磁通永磁电机,实测典型工况下电机的性能,与仿真的电机效率和温升结果进行对比,验证了优化设计方法的可行性和有效性。     

基于瞬态热网络法的细长型永磁电机优化设计研究

本文将瞬态热网络法应用到起重机用细长型外转子永磁电机的优化设计中,以电机效率和成本为优化目标,对一台37.0kW永磁电机进行优化设计。选择永磁体厚度、气隙长度g、电机铁心轴向长度、每槽导体数、导线线规、永磁体厚度六个参数为优化变量,同时约束其槽满率、定子齿部磁密、定子轭部磁密、最大温升、最大转矩在一定范围内。本文分析了细长型永磁电机结构参数对铜损耗和效率的影响,再利用粒子群优化算法对永磁电机进行优化设计。优化结果显示:电机效率提高1.1%,成本也略有下降。最后通过有限元仿真,验证了瞬态热网络法的可行性和准确性。     

基于JMAG软件的高速永磁电机的研究与设计

基于磁路分析设计法,提出了5kW高速永磁电机的设计方案,并对设计过程中的电机极数、永磁体厚度、绕组节距以及极弧系数进行了优化仿真。通过JMAG软件建模仿真,完成了对高速永磁电机的磁密、磁感线、空负载电动势以及电机转矩的分析,该电磁方案可为高速永磁电机设计与优化分析提供一定的理论依据。     

永磁同步电动机调速范围的优化及性能分析

根据内嵌式调速永磁同步电动机的弱磁控制特点,以弱磁扩速倍数为优化目标,利用有限元仿真软件,分析了内嵌式调速永磁同步电动机矩形和V形永磁体尺寸和位置对电机参数和调速范围的影响,通过优化永磁体的位置和尺寸扩大了电机弱磁调速范围.计算了优化后电机的参数,对比了优化前后电机调速的范围.为内嵌式调速永磁同步电动机的优化和参数计算...     

电磁耦合器矢量控制优化方法的研究

电磁耦合器矢量控制过程中对永磁同步电机耦合器的稳定性要求较高,一般的矢量控制很难满足要求,需要进行矢量优化控制。提出一种基于多目标粒子群优化的永磁同步电机的矢量控制优化算法,设计电磁耦合器和感应电能传输电路,构建控制参数约束模型,在控制目标函数中加入权重系数,通过控制不同目标的重要性,从而得到经过多目标粒子群优化后的目标函数,实现矢量控制优化,进行永磁同步电机的磁场分布仿真和电机效率仿真测试。仿真结果表明,采用该矢量控制方法进行永磁同步电机优化设计,提高对永磁同步电机漏感和励磁电感的计算精度,优化电机的电能传输效率,电磁耦合器可以在较大的负载范围内实现稳定的电压输出,具有较高的应用价值。     

基于博弈论的电动汽车轮毂电机热源损耗优化

为降低具有高功率、高转矩密度等特点的电动汽车轮毂电机热源损耗,提出了基于博弈论的外转子式永磁同步轮毂电机的多目标优化设计方法。首先应用磁路法推导了电机各项损耗的解析表达式;其次以定子槽形的尺寸为设计变量,以定子铁耗、绕组铜耗、永磁体涡流损耗和电机效率为优化目标,建立电机优化设计数学模型;最后应用基于博弈论的多目标优化算法(Game Theory Optimization Algorithm,GTO),同时结合改进粒子群算法(Advanced Particle Swarm Optimization Algorithm,APSO)对电机定子槽型进行优化设计,并借助有限元仿真软件进行了辅助计算。研究结果表明：相较于原设计方案,优化后电机功率损耗减少32.6%,效率提高6.12%。     

磁悬浮人工心脏驱动电机的优化设计

提出了基于电磁场有限元分析技术,对磁悬浮人工心脏的驱动电机进行优化设计的方法。根据对人工脏器的设计要求,设计了一台单面轴隙式永磁无刷直流电机作为人工心脏的驱动电机。通过建立驱动电机的3D整体模型,研究电机气隙中的磁场分布。同时结合电机损耗的计算方法,以提高电机的总体效率、降低电机的整体尺寸为目标,对驱动电机的电机线圈、永磁体阵列的尺寸进行优化设计。仿真与计算得出的优化设计结果,可以为人工心脏的工程设计提供参考。     

转子导体内置式永磁同步电机的设计与性能研究

针对面贴式永磁同步电机结构和性能进行研究,目前面贴式永磁同步电机的转子结构上没有起动绕组,永磁电机的运行严重依赖于变频器,改进电机的转子设计可以使得永磁同步电机具有自起动能力.对电机转子永磁体分布结构进行改进将提高电机的稳态性能,提高永磁电机的过载能力.提出了一种每极永磁体集中分布,具有异步自起动能力的新型永磁电机转子结构.设计了一台中等功率的永磁同步电机,利用有限元仿真软件ANSYS对不同转子结构的永磁同步电机的稳态性能进行了计算与分析,证明了优化后的转子结构具有良好的稳态功角特性,电机具备了一定的异步自起动能力.     

分布式系统用盘式永磁同步发电机的设计与仿真

盘式永磁发电机的磁通为轴向,其磁路与传统电机相比具有很大不同。介绍了分布式系统用盘式永磁发电机的结构特点并推导了其基本的电磁关系;通过经验及计算分析确定了电机的各尺寸和永磁体材料,利用Ansoft Maxwell 3D软件对电机的静态和瞬态磁场进行了仿真计算并对其磁场分布、电磁力、磁链等进行了分析。结果与设计相符,同时为改善风力发电机系统参数提供了理论依据,方便了电机的优化设计,可以有效降低研发成本,提高设计精度。