二相混合式步進電動機有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文所研究的課題是山西省研究生優(yōu)秀創(chuàng)新項目“混合式步進電動機的優(yōu)化及其驅(qū)動控制器設(shè)計”(20113043)中的一部分?；旌鲜讲竭M電動機是一種實現(xiàn)高精度角度定位和控制的特種電機，以其低廉的價格、簡單的控制系統(tǒng)、誤差不累積等特點而廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和社會生活中?；旌鲜讲竭M電動機由于其定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的特殊性，要準(zhǔn)確的從理論上計算它的靜態(tài)性能和動態(tài)性能是一個復(fù)雜的工程，以往的計算方法都具有一定局限性。在步進電動機研究的初始階段，經(jīng)常采用的類比法、

2、最簡線性法、氣隙比磁導(dǎo)法等由于做了大量的簡化，沒有考慮混合式步進電動機磁路高度非線性以及定轉(zhuǎn)子雙開槽的特點，因而在計算精度上誤差較大，難以滿足工程設(shè)計需要，只能做定性的分析。另一方面，目前使用的混合式步進電動機在性能上沒有達到最佳配比，可通過對電機進行優(yōu)化設(shè)計，在電機成本和材料用量不增加、設(shè)計結(jié)構(gòu)合理的前提下提高輸出力矩。因此，為了能夠較精確的計算混合式步進電動機性能參數(shù)以及完成電機優(yōu)化設(shè)計，本文做了以下工作：
　　 1.利用F

3、ORTRAN77語言編寫了齒層比磁導(dǎo)法的計算程序，并對一臺樣機進行了分析計算，得出了樣機的矩角特性、靜轉(zhuǎn)矩與電流關(guān)系曲線等靜態(tài)特性，利用插值法建立了齒層比磁導(dǎo)的磁參量數(shù)據(jù)庫為電機的優(yōu)化設(shè)計提供參數(shù)依據(jù)。
　　 2.在電磁仿真軟件Ansoft下建立了樣機的三維有限元分析模型，利用該模型計算了樣機的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，并對計算結(jié)果進行了深入的分析。
　　 3.采用具有全局搜索最優(yōu)解能力的遺傳算法(GA)對樣機進行了優(yōu)化，結(jié)合