基于改进距离权重双电枢绕组电励磁变磁阻电机多目标优化研究

双电枢绕组电励磁变磁阻电机结构简单且适合在极端环境中运行。针对该电机结构参数变量多,非线性特征明显,常规方法难以快速准确反映结构参数与多优化目标之间的关系等问题,提出一种基于改进距离权重的快速回归建模和多目标遗传算法相融合的结构优化方案。首先,依据磁场调制理论和绕组函数理论推导电机空载反电势和相绕组自、互感模型,并对优化目标进行定性分析;其次,采用缩减样本空间的综合敏感度分析方法,筛选出高敏感度结构参数,并基于改进距离权重的机器学习算法建立电机模型,映射高敏感度参数与多优化目标之间的非线性关系;然后以电机容错性能、电压波动和振动为优化目标,采用多目标遗传算法在设定约束条件下进行结构参数全局寻优。优化结果表明,所选的优化参数能够抑制12%的电机径向力波并在故障时减缓电机25%的相电流;最后,通过样机实验验证了方法的有效性与可行性。

四相双电枢绕组分布电励磁双凸极电机短路故障研究

短路故障是一种较为严重的电机故障,研究电机在短路故障下运行特性对提高电机在特殊环境下的运行能力至关重要。本文提出了一种四相12/9极双电枢绕组分布电励磁双凸极电机,深入研究了其基本结构与工作原理。在此基础上通过有限元仿真研究电机在两种短路故障下的绕组电流、磁链和端电压等电磁特性,得出了短路电流产生的电枢反应对电机的影响规律,并对电机在不同励磁电流下的短路电流和功率特性进行了详细分析。最后研制了一台四相12/9极双电枢绕组分布电励磁双凸极电机的实验样机,进行了绕组短路故障实验研究,验证了理论分析的正确性。

新能源清扫车启动发电一体化装置结构设计

设计的样本车型是应用中大功率电机作为启动发电一体化装置的新能源清扫车,现在被广泛应用于环卫工作。该车型中,发电机和启动机在电器系统中两者重量和所占空间最大,增加了成本,并且故障率很高,维修十分不便。不仅如此,国内对启动发电集成装置的研究并不深入,大多研究都停留在对发电系统和启动系统独立的优化改造上,应用的范围也限于汽车和拖拉机的理论研究层面。研究分析了车辆电器系统的匹配规律,同时考虑到清扫车工作环境,根据电枢绕组的基本设计理论,提出双电枢绕组,飞轮改装成外转子式凸极式永磁启动发电的一体化装置方案。