永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制.pdf

1、無刷直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好、控制方法靈活多變、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、過載能力強(qiáng)、體積小、重量輕以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用范圍遍及各個(gè)領(lǐng)域，但其最突出的問題就是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。本文以減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)為目的，運(yùn)用遺傳算法對(duì)永磁無刷直流電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并結(jié)合有限元電磁場(chǎng)分析對(duì)優(yōu)化前后的電機(jī)進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析，分析所得結(jié)論可以為削弱永磁無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提供理論依據(jù)。
　　 本文主要做了如下幾個(gè)方面的工作：
　　 1.介紹了永磁無刷直流

2、電機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的組成、電機(jī)的工作原理和研究現(xiàn)狀，總結(jié)了永磁無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的成因和抑制方法。
　　 2.詳細(xì)介紹了遺傳算法數(shù)學(xué)模型涉及到的電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)、優(yōu)化設(shè)計(jì)變量和約束條件、交叉算子變異算子的改進(jìn)以及優(yōu)化算法的收斂問題。
　　 3.重點(diǎn)討論了永磁無刷直流電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的計(jì)算公式。采用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法，在Visual Basic語言環(huán)境下編制了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，并對(duì)一臺(tái)用于汽車轉(zhuǎn)向泵的外轉(zhuǎn)子永磁無刷

3、直流電動(dòng)機(jī)本體結(jié)構(gòu)，以削弱電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)為目標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了電機(jī)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)。
　　 4.對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)建立了二維靜態(tài)有限元分析模型，分析了空載和負(fù)載時(shí)的磁力線分布、氣隙磁密波形等。建立了永磁無刷直流電機(jī)的時(shí)步有限元分析模型，分析了電機(jī)優(yōu)化前后的動(dòng)態(tài)特性，包括電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電壓、電流、反電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速波形。
　　 5.考慮到電機(jī)具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了優(yōu)化前后永磁無刷直流電機(jī)的三