新型永磁動圈式直線電機的優(yōu)化設計及性能分析.pdf

1、永磁動圈式直線電機是一種特種電機，它不需要任何中間機械轉化裝置，就可以將電信號直接轉化為直線機械運動，并且具有體積小、重量輕、易于控制、靈敏度高、響應快、精確定位等優(yōu)點，被廣泛應用于液壓系統(tǒng)和航天系統(tǒng)等領域。永磁動圈式直線電機的性能衡量重要指標之一就是力特性。本文就是以提高軸向充磁的永磁動圈式直線電機的力功比為目標，采用遺傳算法對永磁動圈式直線電機進行優(yōu)化設計，并結合電磁場有限元軟件Ansoft Maxwell 2D和3D對優(yōu)化后的電機

2、進行靜態(tài)和動態(tài)仿真，并以此作為對電機優(yōu)化結果檢驗的依據(jù)。
　　 本文所做的工作主要有以下幾個方面:
　　 1.結合永磁動圈式直線電機的結構和工作原理，對永磁動圈式直線電機的磁路、磁導進行了分析，在此基礎上推導了電機的氣隙磁場和電磁推力的計算公式。
　　 2.詳細討論電機優(yōu)化模型中的的設計變量、約束條件、目標函數(shù)三要素以及實際優(yōu)化中的自適應算子和終止條件等問題。
　　 3.建立了永磁動圈式直線電機的優(yōu)化模型

3、，采用Visual Basic編程語言，利用自適應遺傳算法對一臺永磁動圈式直線電機的力功比進行了優(yōu)化設計，得到了電機優(yōu)化后的結構參數(shù)。
　　 4.在Ansoft Maxwell 2D環(huán)境下對遺傳算法優(yōu)化前后兩種尺寸的永磁動圈式直線電機建立了二維磁場分析模型，得到了兩種樣機的靜態(tài)特性仿真和動態(tài)特性仿真。
　　 5.在Ansoft Maxwell 3D環(huán)境下對遺傳算法優(yōu)化前后兩種尺寸的永磁動圈式直線電機建立了三維磁場分析模型