基于有限元磁场计算的钕铁硼永磁同步电动机的遗传优化设计
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摘要
本文对一新型结构的电机—转子磁极外贴式永磁同步电动机进行优化设计。用磁场有限元计算取代传统的磁路法设计电机使参数精确度更高，用遗传算法(结合复合型法)对该类电机进行了优化既考虑到寻优的全局性又兼顾其快速性。用MATLAB语言自行编制的程序运行结果表明：此类电机较异步电动机性能有很大改善；在保证满足性能指标要求的前提下，优化可使永磁体用量显著减少，即可得到性能价格比较高的永磁同步电机。
The optimization design of a late-model machine-surface permanent-magnet synchronous motor has been accomplishmented . Magnetic Finite element method in place of magnetic circuit method can make the machine parameter more precise. Genetic algorithm combined with complex method was used to get global optimum solutions. The program result With the portable MATLAB computer language indicated that this kind of machine have more high performance than asynchronous motor and the magnet use level decreased clearly on the condition of meeting the performance specification after optimization, that is to say , high cost performance can be got.
The optimization design of a late-model machine-surface permanent-magnet synchronous motor has been accomplishmented . Magnetic Finite element method in place of magnetic circuit method can make the machine parameter more precise. Genetic algorithm combined with complex method was used to get global optimum solutions. The program result With the portable MATLAB computer language indicated that this kind of machine have more high performance than asynchronous motor and the magnet use level decreased clearly on the condition of meeting the performance specification after optimization, that is to say , high cost performance can be got.
引文
[1] 西安交通大学陈世坤，电机设计(上册)，机械工业出版社，1988
[2] 唐任远编著，现代永磁电机理论与设计，机械工业出版社，1997
[3] 孙春煊，美国高效节能电动机的发展现状和趋势，中小型电机，1995
[4] 孙昌志、李革、耿连发编著，钕铁硼永磁电机，辽宁科学技术出版社，1996
[5] 詹琼华，开关磁阻电机，华中理工大学出版社，1992
[6] 冯慈璋主编，电磁场，西安交通大学，1978
[7] 薛鹏骞，电工技术计算机辅助分析，煤炭工业出版社，1995
[8] 陈怌章，电机电磁场理论与计算，科学出版社，1980
[9] 胡之光，电机电磁场的分析与计算，机械工业出版社，1980
[10] 李晓竹，汪玉凤等，凸装转子钕铁硼永磁同步电动机(空载)磁场有限元分析鉴定材料，辽宁工程技术大学，1998，1
[11] 张伟东，转子磁极外贴式节能电动机的研究(硕士论文)，辽宁工程技术大学，1998，6
[12] 徐衍亮，唐任远，模拟退火算法在永磁同步电动机优化设计中的应用，电工技术杂志，2000，2
[13] 付刚等，变频调速系统内Nd—Fe—B永磁同步电动机工作特性的有限元计算，哈尔滨工大研究所，1994
[14] 李晓竹，孟庆春，张静，杨芳春，高效节能钕铁硼永磁同步电动机的电磁研究，阜新矿业学院，1994
[15] 李松晶，王莹，鲍文，采用改进遗传算法的新型阀用电磁机构的优化设计，电工技术学报，2001，4
[16] 周明，孙树东，遗传算法原理及应用，国防工业出版社，2000，6
[17] 闫洁，曹秉刚，史维祥，一种快速收敛的遗传算法及其应用，西安交通大学学报，2001，1
[18] 王建群，卢志华，哈布哈琪，求解约束非线性优化问题的群体复合型进化算法，何海大学学报，2001，5
[19] 陈治飞，水下推进电机现代设计方法(硕士论文)，沈阳工业大学，1996
[20] 熊高峰，NdFeB永磁同步电动机优化设计研究(硕士论文)，湖南大学，1995
[21] 陈光荣，高效节能稀土永磁同步电动机的设计与优化研究(硕士论文)，华中工学院，1995
[22] 李仁厚，张平安等译校，精通MATLAB—综合辅导与指南，西安交通大学出版社，1999
[23] 张培强主编，MATLAB语言，中国科学技术大学出版社，1995
[24] Liu Chen Chang, Combined Finite Element and Analytical Methods for Rotor Design of Permanent Magnet Synchronous Motors. Electric Machines and Power Systems, NO. 26 1998, pp465-476
[25] Sebastian T. and Slemon G.R.,Performance and Design of Permanent Magnet A.C. Mortor Drives, IEEE Industrial Applications Sociaty Tutorial Course, 1991, pp2-1 to 2-37
[26] Noriaki Iwabuchi、Atushi Kawahara、Tsuneo Kume, A Novel High-Touque Reluctance Mortor With Rare-Earth Magnet, IEEE Trans Action on Industry Applications VOL30 NO. 3 MAY/JUNE 1994, pp609-613
[27] Jahns T.M.,Motion Control With Permanent Magnet A.C. Machine, IEEE Proc Vol82 NO. 8 1994, pp1241-1252
[28] F.B. Chaban and R. Chedid, P.H. Mellor, Steady State and Snsitivity Analysis of High-Speed Permanent Magnet Machines, Electric Machine and Power Systerms, NO. 24 1996, pp639-651
[29] B.S.P. Perera and M.F. Islam, Interior Permanent Magnet Mortor Having Sevral Improved Features, Electric Machines and Power Systems, NO. 25 1997, pp1135-1144
[30] M.A. Rahman and A. M. Osheiba、T.S. Radwan, Synchronization Progress of Line-Start Permanent Magnet Synchronous Mortors, Electric Machines and Power Systems, NO. 25 1997, pp577-592
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