原文传递
电动三轮车用无刷直流电动机的优化设计及特性分析
| 论文题名： | 电动三轮车用无刷直流电动机的优化设计及特性分析 |
| 关键词： | 电动三轮车;永磁无刷直流电机;等效磁路;场路结合法;多目标优化 |
| 摘要： | 无刷直流电机具有可控性好、调速范围宽、运行可靠等一系列优点，因此广泛应用在工业生产和生活中。随着电动三轮车的普及应用，电动三轮车中置减速电机开始由串激电机向无刷直流电机转变，研发高效率的无刷电机不仅可以降低用户成本投入，还可以节约电池用量，减少污染。 本文结合电动三轮车电机运行特点和技术要求，设计一台500W永磁无刷直流电机，并对其进行热场分析和多目标优化。 简单介绍无刷直流电机的工作原理、结构和选型，采用场路结合法对电机进行电磁设计：建立无刷直流电机等效磁路模型和有限元模型；通过对比极槽配合对齿槽转矩和感应电动势的影响选择了电机的极数与槽数；根据气隙对漏磁系数的影响选择合理的气隙长度；用参数法计算出了电机的结构尺寸、永磁体尺寸和绕组参数；用有限元法对电机进行磁路参数的校核，对比分析了电机性能的解析计算值和有限元仿真值。 然后结合电机传热原理，计算电机各部件等效热阻，建立无刷直流电机热网络模型，计算电机热分析场微分方程，建立其热分析模型，分别计算出电机稳态运行时各部分的温升，结果证明该电机的温升在正常范围内。 最后结合Pareto-最优解的思想对电机进行多目标优化，以电机效率、成本为目标，选定对电机性能影响较大的结构参数如：永磁体长度、极弧系数、槽深等为变量；设定边界约束、一般约束和性能约束条件，利用遗传算法对问题进行求解，得出一组最优目标结构参数，并用有限元法对其中一组参数进行验证，结果证明优化之后的电机性能更好。 |
| 作者： | 崔英华 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 汪旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
