小直径潜油永磁同步电机温度场分析

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作者 徐涛 马增华 +5 位作者 韩耀图 刘明凯 王通 甄东芳 胡长淼 崔俊国 《石油矿场机械》 CAS 2024年第5期14-20,共7页

针对小井眼井开发需求,设计了一台额定功率60 kW、机壳外径89 mm、铁芯总有效长度为5200 mm的高功率密度小直径潜油永磁同步电机。针对潜油永磁同步电机在井下高温环境工作时,产生热量难以散发导致电机温度升高的问题,利用Maxwell建立... 针对小井眼井开发需求,设计了一台额定功率60 kW、机壳外径89 mm、铁芯总有效长度为5200 mm的高功率密度小直径潜油永磁同步电机。针对潜油永磁同步电机在井下高温环境工作时,产生热量难以散发导致电机温度升高的问题,利用Maxwell建立了电磁仿真模型,得出了其绕组铜耗和铁芯损耗,考虑机械损耗和杂散损耗,以此作为温度场计算的热源;基于传热学基本理论,利用Fluent建立了三维温度场仿真计算模型,仿真得出电机在额定工况条件下,不同气隙长度、电机油流速、环境温度及生产套管尺寸对电机温度场分布及温升的影响规律,为小直径潜油永磁同步电机的制造及应用提供了技术支撑。 展开更多

关键词 小井眼井 小直径 潜油永磁同步电机 损耗分析 温度场分析

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整体式外转子潜油永磁电机电磁振动分析

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作者 谭利萍 王俞聪 +3 位作者 赵硕 周于富 肖文生 崔俊国 《微特电机》 2024年第9期17-22,共6页

整体式潜油永磁同步电机螺杆泵机组,不同于传统分体式结构,永磁电机内部空间紧凑、结构复杂,易因电磁振动导致机组共振损坏。基于整体式机组电磁方案,开展电机空载、负载气隙磁场及电磁力分析,对定、转子及定转子装配进行模态分析,验证... 整体式潜油永磁同步电机螺杆泵机组,不同于传统分体式结构,永磁电机内部空间紧凑、结构复杂,易因电磁振动导致机组共振损坏。基于整体式机组电磁方案,开展电机空载、负载气隙磁场及电磁力分析,对定、转子及定转子装配进行模态分析,验证电机在电磁激振力作用下发生共振概率较低。可为该新型人工举升采油装备的研制提供设计依据,加速我国高致密油田水平井的开采进度。 展开更多

关键词 外转子电机 潜油永磁电机 电磁力 振动分析

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潜油永磁同步电机模型等效分析与仿真验证

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作者 侯国建 崔俊国 +1 位作者 胡长淼 邵建鑫 《计算机仿真》 2024年第6期423-427,461,共6页

针对定子槽内线圈与绝缘材料尺寸小、热参数差距大而导致的潜油永磁同步电机建模复杂问题,开展线圈绕组简化等效建模以及定子铁心简化建模等效计算,得到其等效物性参数,并开展电机其它关键部件的等效简化建模计算。对原电机模型与等效... 针对定子槽内线圈与绝缘材料尺寸小、热参数差距大而导致的潜油永磁同步电机建模复杂问题,开展线圈绕组简化等效建模以及定子铁心简化建模等效计算,得到其等效物性参数,并开展电机其它关键部件的等效简化建模计算。对原电机模型与等效后电机模型在空载运行时的磁力线与磁密进行对比分析,并重点对计算得到的空载反电动势进行傅里叶变换,得到A相反电动势的谐波幅值分布曲线;对原电机模型与等效后电机模型在负载运行时的磁力线、磁密与负载转矩进行对比分析,验证了等效模型的合理性与可行性。等效模型的建立,为潜油永磁同步电机损耗计算与电磁热耦合分析奠定了数值基础。 展开更多

关键词 潜油永磁同步电机 等效模型 电磁仿真分析 傅里叶变换 谐波分析

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模拟海洋环境干扰下复合板低速冲击定位实验

4

作者 崔俊国 张庆雪 +3 位作者 刘琦 梅连朋 侯国建 肖文生 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第7期16-20,共5页

为了给船舶或海洋平台的低速冲击监测系统设计提供理论和技术支持,设计并搭建了模拟海洋环境干扰下复合板低速冲击定位实验系统。系统包括复合板试件、光纤光栅传感系统、低速冲击装置以及模拟海洋环境干扰系统。通过设置干扰激励源和... 为了给船舶或海洋平台的低速冲击监测系统设计提供理论和技术支持,设计并搭建了模拟海洋环境干扰下复合板低速冲击定位实验系统。系统包括复合板试件、光纤光栅传感系统、低速冲击装置以及模拟海洋环境干扰系统。通过设置干扰激励源和不同高度冲击球下落来模拟干扰和低速冲击信号,并利用光纤光栅传感系统对信号进行收集测试。结果表明,该低速冲击装置可实现0~0.058 8 J范围内低速冲击源的获取;搭建的光纤光栅传感系统对于冲击信号的监测具有较高的精确性和稳定性。实验系统整体具有较好的信号收集功能,可为后续低速冲击定位方法的研究及验证提供支撑。 展开更多

关键词 海洋环境 复合板结构 低速冲击定位 实验系统

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机泵一体外转子潜油永磁同步电机设计与优化 被引量：2

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作者 谭利萍 王俞聪 +5 位作者 肖文生 崔俊国 周于富 任承桢 郭嘉祥 甄东芳 《微特电机》 2023年第12期30-39,共10页

设计机泵一体外转子潜油永磁同步电机,将螺杆泵整体嵌入电机内部,缩短系统长度,提高井下通过性。确定机泵一体采油系统方案,开展电机电磁及结构参数设计。针对电机,开展参数优化设计研究。基于传统田口法,提出田口迭代法,通过与遗传算... 设计机泵一体外转子潜油永磁同步电机,将螺杆泵整体嵌入电机内部,缩短系统长度,提高井下通过性。确定机泵一体采油系统方案,开展电机电磁及结构参数设计。针对电机,开展参数优化设计研究。基于传统田口法,提出田口迭代法,通过与遗传算法全局寻优结果对比,验证田口迭代法快速、准确的优化方法的合理性。对优化后的电机,开展有限元分析,计算其磁密、空载反电动势、转矩等性能,并进行了验证。 展开更多

关键词 机泵一体 外转子 潜油永磁同步电机 田口法 参数优化 电磁分析

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海上风电安装平台正压型下浮体气密性研究

6

作者 蔺云飞 肖文生 +3 位作者 崔俊国 马一心 施海滨 苑思敏 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第8期101-107,共7页

本文以3500型深水高效海上风电安装平台的下浮体结构为研究对象,基于Fluent进行气密性压降研究,为正压型下浮体的密封和保压控制提供理论基础。首先由基本理论推导气体泄漏一般方程,结合实际工况确定数学模型进行计算;然后通过Fluent仿... 本文以3500型深水高效海上风电安装平台的下浮体结构为研究对象,基于Fluent进行气密性压降研究,为正压型下浮体的密封和保压控制提供理论基础。首先由基本理论推导气体泄漏一般方程,结合实际工况确定数学模型进行计算;然后通过Fluent仿真模拟对模型网格进行独立性检验,将仿真结果与计算结果进行相关性验证。最后对下浮体泄漏口数量和位置,以及内部结构对泄漏过程的影响进行探究。结果表明,仿真结果和计算结果相关性可达0.97以上;泄漏口数量为3个及以上时,压降过程基本不再受泄漏口数量影响;内部结构体积占比较小时,下浮体内部结构和泄漏口不同位置各组间压降数据RMSE值小于100,即压降过程可以视为一致。 展开更多

关键词 海上风电安装平台 正压型下浮体 气密性 FLUENT 压降

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大滞后固井系统预估补偿控制算法研究

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作者 刘启蒙 贾涛 +1 位作者 崔俊国 康和邦 《自动化与仪表》 2023年第10期100-103,114,共5页

固井质量关系到油气田的合理开发、后续井下作业的顺利进行,是油气井“百年大计”。加强井壁与套管间水泥环的密封质量对完井后井质起着关键作用,然而油田作业中固井混浆控制过程中存在大滞后问题,反馈控制长时间滞后于扰动,对此建立了... 固井质量关系到油气田的合理开发、后续井下作业的顺利进行,是油气井“百年大计”。加强井壁与套管间水泥环的密封质量对完井后井质起着关键作用,然而油田作业中固井混浆控制过程中存在大滞后问题,反馈控制长时间滞后于扰动,对此建立了大滞后系统控制原理数学模型,创新提出了一种Smith-Fuzzy PID预估补偿控制算法,用系统辨识模型代替传统预估补偿模型,采用模糊自适应补偿控制,对改进型Smith预估补偿控制算法模型参数修正,以提高模型自适应性、快速响应及抗干扰能力。仿真分析结果表明,采用Smith-Fuzzy PID控制的系统,无超调现象发生,上升时间短,且稳态性能好,实现了较为理想的控制效果。 展开更多

关键词 固井质量 大滞后系统 预估补偿

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基于田口法的钻井直驱永磁同步电机设计及优化 被引量：7

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作者 崔俊国 高翔 +4 位作者 肖文生 赵海洋 张俊 鲁中歧 邵建鑫 《石油机械》 北大核心 2022年第4期38-48,共11页

针对“三相电机+减速装置+钻具”系统存在的机组冗长、效率低及可靠性低等问题,研发了钻井直驱永磁同步电机。设计计算了电机关键部件;以效率和齿槽转矩为优化目标,开展了电机稳健参数优化,采用田口法开展了电磁优化设计,筛选影响效率... 针对“三相电机+减速装置+钻具”系统存在的机组冗长、效率低及可靠性低等问题,研发了钻井直驱永磁同步电机。设计计算了电机关键部件;以效率和齿槽转矩为优化目标,开展了电机稳健参数优化,采用田口法开展了电磁优化设计,筛选影响效率和齿槽转矩的4个显著因子作为可控因子,利用正交表对优化参数及其水平进行试验,计算了优化参数对效率和齿槽转矩影响程度,得到最优参数组合;开展了优化后电机的空载与负载电磁仿真分析,研究了空载与负载下电机性能,验证了电机优化设计的合理性;计算了电机额定工况运行下的主要损耗及关键部件生热率,仿真分析了电机在有、无钻井液通入下的温度分布,进一步验证了电机设计的合理性。研究结论可为井下直驱电动钻具设计提供理论依据,也可为海洋油气及水合物钻采设备的创新提供技术支持。 展开更多

关键词 永磁电机 尺寸设计 田口法 电磁优化 电磁分析 温度场分析

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IGBT三点式逆变器电压空间矢量控制方法 被引量：5

9

作者 崔俊国 陶生桂 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期164-168,共5页

介绍了三点式电压型逆变器基本工作原理 ,分析了电压空间矢量控制方法 ,给出了实验波形 ,阐述了抑制中点电位偏移的控制方法 ,并给出了仿真结果 .

关键词 三点式逆变器 电压空间矢量 中点电位偏移 IGBT 绝缘栅双极型晶体管 直接转矩 矢量控制

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潜油永磁同步电机国内外研究进展 被引量：6

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作者 崔俊国 肖文生 +2 位作者 喻高远 王宏敏 司国琛 《电机与控制应用》 北大核心 2015年第3期7-12,共6页

从结构类型、设计开发、试验应用等方面分析了潜油永磁同步电机国内外研究进展。与潜油异步电机相比,潜油永磁同步电机具有效率高的特点,值得油田推广应用。分析了国内潜油永磁同步电机开发应用中存在的问题,并提出了解决问题的建议,为... 从结构类型、设计开发、试验应用等方面分析了潜油永磁同步电机国内外研究进展。与潜油异步电机相比,潜油永磁同步电机具有效率高的特点,值得油田推广应用。分析了国内潜油永磁同步电机开发应用中存在的问题,并提出了解决问题的建议,为潜油永磁同步电机深入研究提供参考。 展开更多

关键词 潜油永磁同步电机 结构类型 国内外研究进展 试验与应用

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电动机直驱抽油机的研制及试验 被引量：5

11

作者 崔俊国 肖文生 +1 位作者 董维彬 汪志刚 《石油机械》 北大核心 2012年第10期81-83,87,共4页

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端... 为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。 展开更多

关键词 永磁同步电动机 直接驱动 抽油机 传动效率 节能

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潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台 被引量：5

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作者 崔俊国 高翔 +2 位作者 邹文强 王全宾 肖文生 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第9期122-126,共5页

低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐被油田应用。为了评价该套系统的性能及可靠性,为实际应用提供依据,同时应用于教学,设计了一套潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台,主要包括潜油永磁同步电机直驱... 低速大扭矩潜油永磁同步电机直接驱动螺杆泵采油作为一项新技术逐渐被油田应用。为了评价该套系统的性能及可靠性,为实际应用提供依据,同时应用于教学,设计了一套潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油实验平台,主要包括潜油永磁同步电机直驱螺杆泵机组、油管路循环系统、控制系统和参数采集系统。完成了实验平台的设计、加工、安装及测试。该实验平台可有效开展不同工况下潜油永磁同步电机性能测试及采油系统性能测试,重点验证潜油永磁同步电机设计的有效性;采用该实验平台开展电机直驱螺杆泵采油实验教学,使学生深入了解新型采油设备及过程,理论与实验教学有机结合,对培养学生科学实验及创新能力起到了积极作用。 展开更多

关键词 潜油永磁同步电机 直接驱动 螺杆泵采油 实验平台

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上海地铁2号线车辆交流传动系统仿真分析 被引量：11

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作者 崔俊国 陶生桂 《机车电传动》 北大核心 2002年第1期29-34,共6页

从磁链观测、解耦电路、频率补偿等方面对上海地铁 2号线车辆交流传动矢量控制系统独特之处进行了分析与说明 ;同时对矢量控制方法进行由浅入深的比较性分析 ,以了解地铁 2号线车辆主传动系统矢量控制框图各环节基本功能及主要原理 ,并... 从磁链观测、解耦电路、频率补偿等方面对上海地铁 2号线车辆交流传动矢量控制系统独特之处进行了分析与说明 ;同时对矢量控制方法进行由浅入深的比较性分析 ,以了解地铁 2号线车辆主传动系统矢量控制框图各环节基本功能及主要原理 ,并对其进行仿真分析。 展开更多

关键词 上海地铁2号线 矢量控制 磁链模型 解耦 地铁车辆 交流传动 仿真 地下铁路

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一种五电平逆变器SPWM控制方法的分析与仿真 被引量：5

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作者 崔俊国 陶生桂 《电气传动》 北大核心 2002年第5期18-22,共5页

为了解决逆变系统中主开关管低耐压值与电力系统中高电压直接匹配的矛盾 ,国外有许多学者提出了五电平逆变技术 ,并在工业与铁路牵引系统中有所应用。文章分析了五电平逆变器工作原理 ,提出了适用于五电平逆变器的 SPWM控制技术 ,对其... 为了解决逆变系统中主开关管低耐压值与电力系统中高电压直接匹配的矛盾 ,国外有许多学者提出了五电平逆变技术 ,并在工业与铁路牵引系统中有所应用。文章分析了五电平逆变器工作原理 ,提出了适用于五电平逆变器的 SPWM控制技术 ,对其控制规则进行了描述 ,并对该控制技术进行了频谱分析。 展开更多

关键词 五电平逆变器 SPWM控制方法 分析 仿真 拓扑结构 IGBT

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三点式逆变器控制技术与仿真研究 被引量：3

15

作者 崔俊国 陶生桂 《机车电传动》 北大核心 2002年第3期14-18,共5页

在高压大容量应用场合,三点式逆变器有其独特的优点。在分析三点式逆变器基本结构基础上,对电压空间矢量控制技术进行了分类探讨,并针对国外高电压大容量三点式传动系统进行了仿真,指出对其应用与开发具有借鉴作用。

关键词 控制技术 仿真 三点式逆变器 电压空间矢量 多重化

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原油黏度对潜油永磁直驱电泵效率的影响 被引量：1

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作者 崔俊国 邹文强 +2 位作者 高翔 王全宾 肖文生 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2020年第10期29-32,共4页

为评价潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油系统开采稠油的效率及适应性,设计搭建了一套潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油实验平台,开展了不同原油黏度下的实验研究,对测试数据进行了采集分析。结果表明,在4种黏度工况下,电动机... 为评价潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油系统开采稠油的效率及适应性,设计搭建了一套潜油永磁同步电动机直接驱动螺杆泵采油实验平台,开展了不同原油黏度下的实验研究,对测试数据进行了采集分析。结果表明,在4种黏度工况下,电动机效率均在80%左右,处于较高水平;随着原油黏度的降低,系统效率逐渐增大,说明该系统应用于稠油开采具有良好的适应性。 展开更多

关键词 原油黏度 潜油永磁同步电动机 直接驱动 螺杆泵采油

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高校牵头建设国家工程实验室探索与实践——以海洋物探及勘探设备国家工程实验室为例 被引量：2

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作者 崔俊国 肖文生 +1 位作者 庞罕 刘健 《中国现代教育装备》 2020年第7期27-29,33,共4页

高校牵头建设国家工程实验室有其自身的特点,以海洋物探及勘探设备国家工程实验室建设为例,探索产学研相结合的大背景下的国家工程实验室建设模式,从人才培养、项目研究、服务功能、学科发展、组织管理五个方面探讨高校在国家工程实验... 高校牵头建设国家工程实验室有其自身的特点,以海洋物探及勘探设备国家工程实验室建设为例,探索产学研相结合的大背景下的国家工程实验室建设模式,从人才培养、项目研究、服务功能、学科发展、组织管理五个方面探讨高校在国家工程实验室建设中的角色定位及发展方向,以期能够进一步探索出政产学研用深度协同、加快科技成果转化的新型科研模式,以创新成果成功产业化服务国家产业升级,高效高质量完成国家工程实验室建设工作. 展开更多

关键词 国家工程实验室 产学研结合 高校角色定位

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履带式洪涝救援平台的设计与实现

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作者 崔俊国 高翔 +5 位作者 侯文辉 李延隆 张俊 鲁中歧 邵建鑫 张啸 《河北工业科技》 CAS 2021年第5期365-374,共10页

为了解决洪涝灾害中常规救援方式存在的运移距离短、效率低下、安全可靠性低等难题,设计了一种可应用于城市洪涝灾害救援的新型履带式洪涝救援平台。首先,对整机机械结构(行走、升降、救援设备布置、平台防腐等)进行设计;其次,对关键设... 为了解决洪涝灾害中常规救援方式存在的运移距离短、效率低下、安全可靠性低等难题,设计了一种可应用于城市洪涝灾害救援的新型履带式洪涝救援平台。首先,对整机机械结构(行走、升降、救援设备布置、平台防腐等)进行设计;其次,对关键设计参数进行理论计算分析,并运用数值模拟分析技术对关键结构进行仿真分析;最后,基于所设计的救援平台,建立城区模型、受灾分析模型和救援过程模型,运用K均值聚类多目标优化方法进行救援路径规划分析,探讨城市洪涝救援新模式,并与传统城市洪涝救援进行对比分析。结果表明救援平台相较于传统救援在安全可靠性、快速性上有了极大改善;提出了新型的城市洪涝救援模式,其救援效率高于传统救援模式的效率。新型履带式洪涝救援平台可应用于救援艇运输、救援物资运输以及在灾区内部提供紧急治疗,并可作为受灾区受困人员中转基站,所提出的救援模式可有效拓宽洪涝灾害的救援方式。 展开更多

关键词 机械设计其他学科 洪涝灾害 平台设计 有限元分析 救援模式

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二级管箝位式多电平逆变器PWM控制方法

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作者 崔俊国 陶生桂 《电气自动化》 北大核心 2003年第3期42-44,共3页

本文描述了中点箝位式逆变器、二极管箝位式五电平逆变器基本工作原理。详细分析了三电平逆变器选择谐波消除法(SHEPWM),并列出了SHEPWM方法的开关角轨迹,给出了仿真波形;对五电平逆变器的PWM控制方法展开分析,并给出仿真波形。

关键词 二级管箝位式多电平逆变器 PWM控制 谐波消除法 工作原理 拓扑结构

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直驱采油用永磁同步电机削弱齿槽转矩优化 被引量：9

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作者 肖文生 崔俊国 +2 位作者 刘健 吴晓东 黄红胜 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期173-180,共8页

提出削弱永磁同步电机齿槽转矩的优化设计方法.在永磁电机设计过程中影响齿槽转矩的参数有多个,但每个参数对齿槽转矩的影响程度不同,为了节约设计时间与成本,采用Plackett-Burman设计从多个设计参数中筛选出影响齿槽转矩的显著因子.应... 提出削弱永磁同步电机齿槽转矩的优化设计方法.在永磁电机设计过程中影响齿槽转矩的参数有多个,但每个参数对齿槽转矩的影响程度不同,为了节约设计时间与成本,采用Plackett-Burman设计从多个设计参数中筛选出影响齿槽转矩的显著因子.应用响应面法(RSM)建立显著因子与齿槽转矩的二阶响应模型并判定拟合模型的有效性,采用有限元法(FEM)分析实验安排以确定回归系数.采用遗传算法(GA)寻优,找到使齿槽转矩最小的最佳解.根据优化结果进行有限元分析可知,与初始值相比,齿槽转矩显著降低,这在很大程度上提高了电机运行的稳定性,降低了运行过程中产生的噪声.通过样机试验证明了该优化设计方法的有效性. 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 齿槽转矩 PLACKETT-BURMAN设计 响应面法(RSM) 有限元法(FEM) 遗传算法(GA)

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