基于自適應(yīng)遺傳蟻群算法的永磁自啟動同步電機(jī)的優(yōu)化.pdf

1、永磁自啟動同步電動機(jī)以其具有高效率和高功率因數(shù)而被廣泛地應(yīng)用在石油工業(yè)和紡織工業(yè)的領(lǐng)域之中，因此在設(shè)計這種永磁自啟動同步電動機(jī)時要從高效率和高功率因數(shù)等方面進(jìn)行考慮。由于該類的電機(jī)轉(zhuǎn)子上安有鼠籠條，所以它的啟動過程和牽入同步過程比一般的永磁同步電機(jī)更為復(fù)雜，設(shè)計難度更加增加，需要采取必要的電機(jī)優(yōu)化設(shè)計方法對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而得到滿足要求的電磁設(shè)計方案。
　　文中首先介紹了蟻群算法的起源、發(fā)展的過程、應(yīng)用的領(lǐng)域以及傳統(tǒng)蟻群優(yōu)化的原

2、理，提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳蟻群算法，該算法確定了遺傳算法和蟻群算法的融合時機(jī)，使得算法在尋優(yōu)過程中同時具備兩種算法的優(yōu)點(diǎn)，給出了一種改進(jìn)的信息素更新策略，設(shè)置了高效的算法參數(shù)。分別采用傳統(tǒng)的蟻群算法和改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳蟻群算法對已知函數(shù)進(jìn)行最小值優(yōu)化計算，通過比較兩者得到的進(jìn)化曲線和平均值隨著迭代次數(shù)變化的曲線，證明了改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳蟻群算法具有更好性能。
　　其次，以一臺4極7.5kW的永磁自啟動同步電動機(jī)為研究對象，以提高效率

3、為目標(biāo)，建立了電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，模型中確立了目標(biāo)函數(shù)，選擇了對目標(biāo)函數(shù)影響明顯的結(jié)構(gòu)參數(shù)作為優(yōu)化變量，并且根據(jù)電機(jī)設(shè)計的要求設(shè)置了約束條件以及對應(yīng)的懲罰函數(shù)。
　　最后，采用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳蟻群算法對電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，得到了一組新的電磁設(shè)計方案，與原設(shè)計方案相比較，證實(shí)了改進(jìn)的算法對電機(jī)的優(yōu)化是有效的。采用有限元方法對優(yōu)化后的設(shè)計方案進(jìn)行仿真，得到了堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩隨著時間變化的特性曲線、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著時間變化的特性曲線以及磁通密度和