新型永磁動圈式直線電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計及性能分析.pdf

1、永磁動圈式直線電機(jī)是一種特種電機(jī)，它不需要任何中間機(jī)械轉(zhuǎn)化裝置，就可以將電信號直接轉(zhuǎn)化為直線機(jī)械運動，并且具有體積小、重量輕、易于控制、靈敏度高、響應(yīng)快、精確定位等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)和航天系統(tǒng)等領(lǐng)域。永磁動圈式直線電機(jī)的性能衡量重要指標(biāo)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(jī)的力功比為目標(biāo)，采用遺傳算法對永磁動圈式直線電機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，并結(jié)合電磁場有限元軟件Ansoft Maxwell 2D和3D對優(yōu)化后的電機(jī)

2、進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)仿真，并以此作為對電機(jī)優(yōu)化結(jié)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(jié)合永磁動圈式直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，對永磁動圈式直線電機(jī)的磁路、磁導(dǎo)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了電機(jī)的氣隙磁場和電磁推力的計算公式。
　　 2.詳細(xì)討論電機(jī)優(yōu)化模型中的的設(shè)計變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)三要素以及實際優(yōu)化中的自適應(yīng)算子和終止條件等問題。
　　 3.建立了永磁動圈式直線電機(jī)的優(yōu)化模型

3、，采用Visual Basic編程語言，利用自適應(yīng)遺傳算法對一臺永磁動圈式直線電機(jī)的力功比進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，得到了電機(jī)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)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(jī)建立了二維磁場分析模型，得到了兩種樣機(jī)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(jī)建立了三維磁場分析模型