开关磁阻电机动态性能的研究

准确地分析开关磁阻电机的动态性能，对于电机本体及其逆变器的优化设计和电机转矩脉动的研究都是十分必要的。但是，由于开关磁阻电机的双凸极结构和磁路的严重非线性，其电感是定子电流和转子位置的双重非线性函数，难于得到其准确的数学模型，因而要准确地分析其动态性能是很困难的。本文在用有限元法计算其电感的基础上，提出了开关磁阻电机的非线性电感解析模型，并得到了电机的动态模型，接着又提出了研究电机动态性能的仿真方法，最后对开关磁阻电机的动态性能进行了仿真研究。通过仿真结果与实验结果的比较，证明本文提出的非线性电感模型和仿真方法是有效的。     

开关磁阻电机角度位置控制参数优化研究

角度位置控制是开关磁阻电机最基本的控制方式,对开关磁阻电机的开通角与关断角这两个参数及其运行特性进行了分析,并以8/6结构的SRD为例,通过理论分析及仿真研究对其进行优化设计,结果表明：好的开关角配置可以使电机的性能达到最优,提高系统的整体性能.     

纯电动汽车两挡变速器优化设计

基于动力参数匹配,优化设计纯电动汽车的传动比是提升其动力性能的关键一环.以某纯电动汽车为研究对象,对其驱动电机进行参数匹配.以整车动力性最优为目标,运用遗传算法优化设计变速器传动比;选取齿轮参数,建立齿轮轴系的三维模型,利用RecurDyn对其进行动力学仿真.仿真结果表明,齿轮参数的选取满足传动比优化结果.     

轮边电机驱动型电动汽车动力系统参数优化设计

文章对轮边电机驱动型电动汽车动力传动系统参数进行了优化设计。依据行驶工况高频车速区间与电机高效区域相重合的原则以及满足整车性能指标的要求,引入工况加权因子,对轮边电机和蓄电池参数进行了匹配;以整车动力性指标为约束、整车加权工况平均能量消耗最小为目标,分别采用粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)和遗传算法(genetic algorithm,GA)对固定挡速比进行了优化设计;并基于Matlab/Simulink搭建的整车性能仿真平台,对整车性能进行了仿真分析。仿真结果表明,整车性能均能满足设计要求;通过与以单循环NEDC工况能耗最小为目标的速比优化结果的对比,表明以加权工况平均能耗最小为目标的速比优化设计方法能够兼顾不同工况下能耗经济性,具有较好的适用性。     

基于遗传算法的电动代步车用轮毂电机优化设计

 建立了电动代步车轮毂电机优化设计的数学模型,介绍了遗传算法在该轮毂电机优化设计的应用.在对电动代步车轮毂电机进行研究的基础上,针对轮毂电机设计的特点,对轮毂电机的优化设计进行了详细的研究与探讨.优化结果表明,无论是在性能、成本还是质量,电机都得到了改善,满足了产品对驱动电机的使用要求.     

削弱轴向磁场永磁同步风力发电机齿槽转矩方法的研究

齿槽转矩是电机转矩脉动的主要来源,严重时会使电机产生振动和噪声,出现转速波动,使电机不能平稳运行,影响电机的性能.为了减弱轴向磁场永磁风力发电机的齿槽转矩,在提议的10 kW双转子单定子轴向磁场风力发电机电磁方案的基础上,使用三维有限元法从定子半磁性槽楔、斜极和两转子盘相对偏移对电机齿槽转矩的影响等方面进行研究,并对电机进行优化设计和仿真,仿真结果证明,通过增加磁性槽楔并在槽楔中间开槽,转子磁钢斜极和偏移两转子盘相对位置等措施可以有效减弱轴向磁场永磁电机的齿槽转矩.     

SMC爪极永磁同步电动机的参数与性能计算

在电机磁路计算与磁场三维有限元数值分析的基础上,进行了以软磁复合(SMC)材料为定子铁心的爪极永磁电动机的优化设计和性能仿真研究,实验结果与理论计算有较好的一致性．     

风电塔筒爬壁机器人电机基座优化设计

为解决应用于风电塔筒壁面检测的爬壁机器人电机基座轻量化的问题,提出了一种将动力学仿真与优化设计相结合的方法。通过ADAMS进行动力学建模仿真,得到电机基座的动态载荷并将其作为优化设计的边界条件;通过ANSYS Workbench将拓扑优化、尺寸优化相结合的方式进行优化设计,拓扑优化确定了优化区域。结合参数敏感性分析和响应面法的尺寸优化确定了满足电机基座轻量化目标的最优解。     

纯电动汽车动力系统匹配与性能仿真

兼顾纯电动汽车动力性与经济性指标,完成驱动电机、动力电池组和变速器的优化选型.然后,围绕电池组容量与质量之间对整车性能影响的矛盾关系,利用电涡流测功机测试不同电池质量等速行驶200 km的能量消耗,对动力电池进行优化选型.最后,采用区间优化设计方法对传动系参数进行优化设计.针对两挡电控机械式自动变速器(AMT)换挡过程中存在换挡冲击的影响,提出一种基于电机转矩控制的换挡策略及搭载电动汽车联合仿真模型,并对换挡控制策略和整车性能指标进行仿真分析.结果表明:动力系统优化匹配方法能很好地满足动力性和经济性行驶要求,续驶里程测试过程中变速器换挡冲击度小,换挡品质较高,验证了匹配方案、仿真模型与控制策略的有效性和准确性.     

基于田口迭代法的高速永磁同步电机电磁优化设计

为优化高速永磁同步电机在额定工况下运行的性能,本文以电机的额定转矩、转矩脉动、定子铁芯损耗和磁密幅值作为待优化性能,采用改进的田口迭代优化算法研究定子外径、气隙长度、磁钢外径、轴向长度和定子槽深对上述性能的影响．通过建立正交试验矩阵,利用ANSYS电磁仿真软件仿真计算出各参数组合下的电机性能,在确保反电势线电压和额定转矩性能在限制范围内,优先选择定子铁芯损耗最低和磁密幅值最小的参数组合．仿真计算显示,用改进的田口法迭代优化后的性能较原始相比,均有较大的提升．其中,额定转矩性能降低了5.2%,转矩脉动减小49.3%,定子铁芯损耗降低了35.5%,磁密幅值降低了13.1%,电机整体性能得到优化．同时与传统全参数正交优化方法相比,该设计减少了仿真的次数,提高了优化设计效率,具有一定的实用性．      

驱动工况下最佳效率的电力驱动系统控制分析

为实现电力驱动系统中电池和电机的优化匹配控制,针对混合动力电动汽车电力驱动系统在放电时的工作特性,以镍氢电池和永磁无刷直流电机为研究对象,在电池、电机性能实验研究的基础上,建立了驱动工况下的电池放电效率和电机效率数值模型,得到了电力驱动系统最佳效率和电机输出转矩的数学表达式。提出了提高电力驱动系统工作效率的控制策略,仿真结果表明,所设计的控制方法可有效提高电力驱动系统的工作效率,实现了整车动力性和燃油经济性的优化匹配。     

用奇异摄动法设计线性二次型准最优直流控制系统

利用线性最优调节器理论可以设计出具有良好性能指标的晶闸管直流电机控制系统。这种设计方法优于传统的“双环系统”设计。然而,求解Riccati方程的计算量相当大。为寻求最佳加权Q阵,可能耗费许多时间。采用奇异摄动法设计准最优线性系统时,可以化高阶为低阶,从而简化计算工作量。本文利用奇异摄动理论设计了一个晶闸管直流电动机系统。已肯定本法适应于此类设计。本文还比较了不同设计方法所达到的动态性能。     

基于神经网络的混合电动汽车发动机特性研究

利用MATLAB神经网络工具箱建立了发动机特性的拟合和仿真模型,在此基础上得到了发动机的万有特性曲线,并对发动机的万有特性进行了分析,得到了并联混合电动汽车行驶过程中发动机的最优工作范围;研究了并联混合电动汽车驱动系统中发动机与驱动电机之间的功率匹配问题,确定了车辆行驶所需的最大功率与发动机和驱动电机功率之间的关系,据此可选择适合类型的发动机和驱动电机,实现并联混合电动汽车驱动系统的优化设计．     

采用软磁复合材料粉末冶金工艺生产的空调电机性能研究

直流无刷电机的定子通常采用硅钢材料冲压后叠片制备而成.研究采用一种全新3D设计的粉末冶金工艺,并通过使用软磁复合材料(SMC)来开发电机定子,成功用于房间空调系统中的变频滚动转子压缩机电机.通过与传统叠片式电机定子进行比较,探讨了SMC的性能、此材料用于电机定子制造的设计优势以及这种新结构的SMC电机的性能.结果表明:采用SMC制造的电机定子具有更大的设计自由度和更小的结构尺寸;与传统方式制造的电机定子比较,在不同的工作频率下,SMC定子的电机性能略显不足;通过优化SMC、粉末冶金工艺和电机的设计,可以显著地改善SMC电机的性能.     

煤矿电钻电动机的优化设计

采用非线性规划方法对矿用电钻电动机的优化设计进行了较为深入的研究。利用“惩罚函数”法（ＳＵＭＴ）进行了数学模型的处理，采用并改进了Ｈｏｏｋｅ－Ｊｅｅｖｅｓ的模矢搜索法及Ｐｏｗｅｌｌ的共轭方向法，还提出一种随机搜索法。进行了大量的优化计算及分析研究，并给出了ＭＺ－１２Ａ电钻电动机的优化实例，结果在外型尺寸不变的情况下，功率由１．２ｋＷ提高到１．５ｋＷ，功率提高２５％，文中对各种优化方法进行了分析和比     

车用内置径向式永磁同步电机的降振优化设计

为降低永磁同步电机径向电磁力所引起的电磁振动噪声,基于电磁场、结构场以及声场有限元分析方法,提出了一种基于隔磁磁桥偏移的优化方法.以一台车用内置径向式永磁同步电机为研究对象,将电机隔磁磁桥所在位置沿转子外径的圆周轨迹向磁极方向偏移,同时对隔磁磁桥相邻间距与隔磁磁桥长度进行优化,在综合考虑电机振动噪声水平与电机性能的前提...     

低速永磁风力发电机的参数分析及优化设计

文章讨论了低速永磁同步风力发电机的设计特点,为了有效地减少阻力矩,采用分数槽绕组,为减少漏磁通,采用瓦片型和放射状的永磁体安装结构,并重点对结构参数与运行性能之间的内在关系进行了参数分析,为风力发电机本体的优化设计打下基础.在一定安装尺寸的限制下,以电机效率作为优化目标,采用基于混沌理论的最优化算法获取风力发电机的最大...     

基于参数辨识的永磁同步电机控制系统的设计

在电机参数未知的永磁同步电机控制系统设计中,为提高控制性能,需要对电机参数进行辨识. 利用Popov稳定性定理对辨识系统的自适应率进行了设计;针对逆变器的死区效应,选用旋转坐标法对辨识器的输入电压进行补偿,通过辨识得到的电机电阻和dq轴电感参数. 在此基础上,建立电机的数学模型并运用工程设计方法对电机控制器的参数进行设计. 实验结果表明采用补偿后的电压进行参数辨识得到的电机参数要更加准确,并且基于电机数学模型进行控制器参数的设计能够减少控制器参数调试的工作量和时间,最终得到的电机控制系统具有较优的动态性能.      

永磁同步直线电机弱磁调速时的设计

从凸极率角度出发，对内部磁极结构电机提出了新的设计方法，为使电机的特性具有可比性，假设电机均运行于相同的基值点，并采取相同的控制策略，着重了研究凸极率（ld/lq)对电机最大可能速度，逆变器功能（VA）和电流控制特性的影响，所得结论对电机及其驱动系统的选择和有积极的参考指导作用。