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航空飞行器用300 kW高速永磁同步电机优化设计
作者: 魏嘉麟   王又珑   温旭辉   陈晨   李文善   来源: 兵工学报 年份: 2023 文献类型 : 期刊 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  
描述: 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,所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。
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