低转矩脉动同步磁阻电机磁障形状分析与优化设计

TM352; 同步磁阻电机因其结构简单、调速范围宽,且无需永磁体励磁,与永磁同步电机相比具有成本低、可靠性高等优势.与此同时,同步磁阻电机存在转矩脉动较大和功率因数较低等缺点.针对同步磁阻电机转矩脉动高的问题,提出一种形状优化方法对同步磁阻电机的转子磁障形状进行优化,以降低其转矩脉动.首先提出分段线性插值方法确定转子磁障的边界,使获得的同步磁阻电机磁障形状具有任意性.然后结合序贯田口法和拟牛顿法对同步磁阻电机进行优化,进而减少优化所需时长.最后以降低转矩脉动和提高平均输出转矩为目标,对同步磁阻电机进行优化,与传统同步磁阻电机对比结果表明,应用所提出方法获得的磁障形状能够有效降低同步磁阻电机的转...

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Published in电机与控制学报 Vol. 26; no. 12; pp. 38 - 47
Main Authors 刘成成, 刘乾宇, 王韶鹏, 汪友华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北工业大学 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津300130 01.12.2022
河北工业大学 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津300130
Subjects
低转矩脉动
磁障
分段线性插值
形状优化
平均输出转矩
同步磁阻电机
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2022.12.005

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Abstract TM352; 同步磁阻电机因其结构简单、调速范围宽,且无需永磁体励磁,与永磁同步电机相比具有成本低、可靠性高等优势.与此同时,同步磁阻电机存在转矩脉动较大和功率因数较低等缺点.针对同步磁阻电机转矩脉动高的问题,提出一种形状优化方法对同步磁阻电机的转子磁障形状进行优化,以降低其转矩脉动.首先提出分段线性插值方法确定转子磁障的边界,使获得的同步磁阻电机磁障形状具有任意性.然后结合序贯田口法和拟牛顿法对同步磁阻电机进行优化,进而减少优化所需时长.最后以降低转矩脉动和提高平均输出转矩为目标,对同步磁阻电机进行优化,与传统同步磁阻电机对比结果表明,应用所提出方法获得的磁障形状能够有效降低同步磁阻电机的转矩脉动.
AbstractList TM352; 同步磁阻电机因其结构简单、调速范围宽,且无需永磁体励磁,与永磁同步电机相比具有成本低、可靠性高等优势.与此同时,同步磁阻电机存在转矩脉动较大和功率因数较低等缺点.针对同步磁阻电机转矩脉动高的问题,提出一种形状优化方法对同步磁阻电机的转子磁障形状进行优化,以降低其转矩脉动.首先提出分段线性插值方法确定转子磁障的边界,使获得的同步磁阻电机磁障形状具有任意性.然后结合序贯田口法和拟牛顿法对同步磁阻电机进行优化,进而减少优化所需时长.最后以降低转矩脉动和提高平均输出转矩为目标,对同步磁阻电机进行优化,与传统同步磁阻电机对比结果表明,应用所提出方法获得的磁障形状能够有效降低同步磁阻电机的转矩脉动.
Author 王韶鹏
刘成成
汪友华
刘乾宇
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