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基于磁场解析模型与遗传算法的轴向磁通永磁电机多目标优化设计
被引量：
12
1
作者
佟文明
马雪健
+1 位作者
位海洋
吴胜男
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期39-45,共7页
针对基于有限元法(FEM)的常规优化方法存在计算量大、耗时长的问题,提出一种磁场解析模型与遗传算法相结合的轴向磁通永磁电机(AFPMM)多目标优化设计方法,该方法能够在保证一定计算精度的前提下快速实现电机的优化设计。首先,将AFPMM从...
针对基于有限元法(FEM)的常规优化方法存在计算量大、耗时长的问题,提出一种磁场解析模型与遗传算法相结合的轴向磁通永磁电机(AFPMM)多目标优化设计方法,该方法能够在保证一定计算精度的前提下快速实现电机的优化设计。首先,将AFPMM从复杂的三维模型等效为二维模型,通过子域法得到了电机的磁场解析模型,利用麦克斯韦张量法求出电机的电磁转矩;然后,将解析计算结果与FEM计算结果进行对比,验证了该磁场解析模型的准确性;最后,该方法以电磁转矩平均值和电机有效成本为优化目标,将解析模型与遗传算法相结合进行全局优化,以获取具有更优电磁转矩与有效成本的设计方案。优化结果表明,优化后AFPMM的电磁转矩平均值增大了11.91%,有效成本降低了9.81%,验证了解析模型与遗传算法结合的优化方法的有效性与实用性。
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关键词
轴向磁通永磁电机
磁场解析模型
遗传算法
多目标优化设计
电磁转矩
有效成本
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职称材料
考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机等效磁网络模型
被引量：
13
2
作者
佟文明
姚颖聪
+1 位作者
李世奇
位海洋
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期2961-2970,共10页
为了提高计算精度,提出了一种可考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机(IPMSM)改进等效磁网络(EMN)模型。在分析不均匀饱和现象产生机理的基础上,将极间磁桥划分为四个子区域,根据每个子区域的几何结构及其磁力线走向搭建相应的多段...
为了提高计算精度,提出了一种可考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机(IPMSM)改进等效磁网络(EMN)模型。在分析不均匀饱和现象产生机理的基础上,将极间磁桥划分为四个子区域,根据每个子区域的几何结构及其磁力线走向搭建相应的多段非线性磁导单元,以考虑磁桥不均匀饱和及饱和偏移现象。以一台20kW车用IPMSM为例,利用所提出的模型对电机的空载、负载磁场及空载反电动势进行计算,并将计算结果与传统EMN模型、有限元分析及实验结果进行对比。结果表明,相比于传统EMN模型,所提出的改进EMN模型对气隙磁通密度和空载反电动势的计算精度可提高4%以上。最后,分析所提出模型的适用性,结果表明,当磁桥内磁通密度最大值与最小值的比大于约1.3时,磁桥不均匀饱和现象严重,需通过所提出的改进EMN模型来准确计算电机的电磁特性。
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关键词
内置式永磁同步电机
等效磁网络法
磁桥不均匀饱和
有限元分析
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职称材料
题名
基于磁场解析模型与遗传算法的轴向磁通永磁电机多目标优化设计
被引量：
12
1
作者
佟文明
马雪健
位海洋
吴胜男
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期39-45,共7页
基金
国家自然科学基金(51677122)
霍英东教育基金会青年教师基金(171049)
辽宁省百千万人才工程项目。
文摘
针对基于有限元法(FEM)的常规优化方法存在计算量大、耗时长的问题,提出一种磁场解析模型与遗传算法相结合的轴向磁通永磁电机(AFPMM)多目标优化设计方法,该方法能够在保证一定计算精度的前提下快速实现电机的优化设计。首先,将AFPMM从复杂的三维模型等效为二维模型,通过子域法得到了电机的磁场解析模型,利用麦克斯韦张量法求出电机的电磁转矩;然后,将解析计算结果与FEM计算结果进行对比,验证了该磁场解析模型的准确性;最后,该方法以电磁转矩平均值和电机有效成本为优化目标,将解析模型与遗传算法相结合进行全局优化,以获取具有更优电磁转矩与有效成本的设计方案。优化结果表明,优化后AFPMM的电磁转矩平均值增大了11.91%,有效成本降低了9.81%,验证了解析模型与遗传算法结合的优化方法的有效性与实用性。
关键词
轴向磁通永磁电机
磁场解析模型
遗传算法
多目标优化设计
电磁转矩
有效成本
Keywords
axial flux permanent magnet motor
magnetic field analytical model
genetic algorithm
multi-objective optimization design
electromagnetic torque
effective cost
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机等效磁网络模型
被引量：
13
2
作者
佟文明
姚颖聪
李世奇
位海洋
机构
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期2961-2970,共10页
基金
辽宁省“兴辽英才计划”(XLYC2007107)
国家重点研发计划(2016YFB0300503)
辽宁省百千万人才工程资助项目。
文摘
为了提高计算精度,提出了一种可考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机(IPMSM)改进等效磁网络(EMN)模型。在分析不均匀饱和现象产生机理的基础上,将极间磁桥划分为四个子区域,根据每个子区域的几何结构及其磁力线走向搭建相应的多段非线性磁导单元,以考虑磁桥不均匀饱和及饱和偏移现象。以一台20kW车用IPMSM为例,利用所提出的模型对电机的空载、负载磁场及空载反电动势进行计算,并将计算结果与传统EMN模型、有限元分析及实验结果进行对比。结果表明,相比于传统EMN模型,所提出的改进EMN模型对气隙磁通密度和空载反电动势的计算精度可提高4%以上。最后,分析所提出模型的适用性,结果表明,当磁桥内磁通密度最大值与最小值的比大于约1.3时,磁桥不均匀饱和现象严重,需通过所提出的改进EMN模型来准确计算电机的电磁特性。
关键词
内置式永磁同步电机
等效磁网络法
磁桥不均匀饱和
有限元分析
Keywords
Interior permanent magnet synchronous motor
equivalent magnetic network
non-uniform saturation of bridge
finite element analysis
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于磁场解析模型与遗传算法的轴向磁通永磁电机多目标优化设计
佟文明
马雪健
位海洋
吴胜男
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
12
下载PDF
职称材料
2
考虑磁桥不均匀饱和的内置式永磁同步电机等效磁网络模型
佟文明
姚颖聪
李世奇
位海洋
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
13
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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