永磁無刷直流電動機優(yōu)化設(shè)計和轉(zhuǎn)矩脈動抑制.pdf

1、無刷直流電動機具有調(diào)速性能好、控制方法靈活多變、起動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、體積小、重量輕以及壽命長等優(yōu)點，因此其應(yīng)用范圍遍及各個領(lǐng)域，但其最突出的問題就是轉(zhuǎn)矩脈動。本文以減小轉(zhuǎn)矩脈動為目的，運用遺傳算法對永磁無刷直流電機進行優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合有限元電磁場分析對優(yōu)化前后的電機進行靜、動態(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的轉(zhuǎn)矩脈動提供理論依據(jù)。
　　 本文主要做了如下幾個方面的工作：
　　 1.介紹了永磁無刷直流

2、電機運行系統(tǒng)的組成、電機的工作原理和研究現(xiàn)狀，總結(jié)了永磁無刷直流電機轉(zhuǎn)矩脈動的成因和抑制方法。
　　 2.詳細介紹了遺傳算法數(shù)學模型涉及到的電機優(yōu)化設(shè)計目標、優(yōu)化設(shè)計變量和約束條件、交叉算子變異算子的改進以及優(yōu)化算法的收斂問題。
　　 3.重點討論了永磁無刷直流電機電磁設(shè)計的計算公式。采用改進的自適應(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機優(yōu)化設(shè)計程序，并對一臺用于汽車轉(zhuǎn)向泵的外轉(zhuǎn)子永磁無刷

3、直流電動機本體結(jié)構(gòu)，以削弱電機轉(zhuǎn)矩脈動為目標進行了優(yōu)化設(shè)計，得到了電機優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)。
　　 4.對優(yōu)化設(shè)計前后的永磁無刷直流電動機建立了二維靜態(tài)有限元分析模型，分析了空載和負載時的磁力線分布、氣隙磁密波形等。建立了永磁無刷直流電機的時步有限元分析模型，分析了電機優(yōu)化前后的動態(tài)特性，包括電機負載運行時的電壓、電流、反電動勢、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速波形。
　　 5.考慮到電機具體結(jié)構(gòu)特點，建立了優(yōu)化前后永磁無刷直流電機的三