表面式永磁伺服电动机气隙磁场优化研究

在构造了一个能够反映气隙磁场畸变率的新变量作为目标函数的基础上,对表面式永磁伺服电动机气隙磁场运用模式搜索法、遗传算法、田口法进行优化,通过仿真得出了各种优化方法的优缺点。提出了两种新型的气隙磁场优化方法,即田口-PS混合优化和GA-PS混合优化,并对各种优化方法进行了对比研究,指出了新型优化方法的优点。

双层Halbach永磁电机解析建模与优化

提出双层Halbach永磁电机的二维解析模型,模型中转子永磁包括内外两层,每层每极均由两块永磁构成,且每层中间磁块均为径向磁化。通过分区域求解标量磁位的微分方程,解析得到双层Halbach无槽电机的气隙磁场。利用卡特系数考虑齿槽作用,解析获得双层Halbach有槽电机的气隙磁场。接着,为优化气隙磁场波形,分别解析获得外层径向磁化磁块的最优极弧比和内层径向磁化磁块的最优极弧比,从而获得双层Halbach电机气隙磁场的优化解。计算结果表明,双层Halbach电机不仅气隙磁场和反电势的波形正弦度都优于单层Halbach电机,而且电磁转矩的波动更小,因此具有更好的电磁性能。二维有限元法与二维解析法计算结果一致性较好,验证了二维解析模型的正确性。