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 WEI Jialin;WANG Youlong;WEN Xuhui;CHEN Chen;LI Wenshan

作者机构：中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院山东济南250102 

基　　金：中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划项目(YSBR-045) 中国科学院青年创新促进会项目(2018168) 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      码：1363-1373页

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、30000 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。

主 题 词：航空飞行器 高速永磁同步电机 Halbach磁体 Nelder-Mead法 多目标优化 场路耦合 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.12382/bgxb.2023.0049

馆 藏 号：203127960...