航空飞行器用300 kW高速永磁同步电机优化设计

【类型】期刊

【作者】魏嘉麟  王又珑  温旭辉  陈晨  李文善 

【刊名】兵工学报

【关键词】 航空飞行器,高速永磁同步电机,Mead法,Nelder,Halbach磁体,多目标优化,场路耦合

【摘要】航空飞行器用高速永磁同步电机损耗密度高、散热条件差，脉宽调制电压供电产生的损耗可能会导致显著的温升，加剧Halbach磁体的退磁风险，影响电机的安全运行。针对上述问题，提出基于Nelder-Mead法的高速永磁同步电机多目标优化设计方法，以电机损耗和温升为优化目标，使用场路耦合有限元分析法和解析法计算电机在T型三电平变流器供电下的损耗，进而计算电机温升。根据寻优算法搜索最优设计区域，获得优化设计方案。分析Halbach磁体内的磁密分布和涡流损耗，对磁体进行优化设计，从而抑制退磁和损耗。设计并制造一台300 kW、30 000 r/min高速永磁同步电机，仿真和实验结果表明，新提出的设计方法能够快速实现多目标寻优，并有效抑制退磁。

【年份】2024

【作者单位】中国科学院电工研究所;中国科学院大学;齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院;

【期号】05

【页码】1363-1373