基于转矩模型和改进MOPSO的永磁球形电机磁极优化

摘要：

为了提升永磁球形电机(PMSM)的输出转矩,应用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对转子球内的永磁磁极尺寸进行优化设计.应用等效面电流和洛伦兹力的原理推导一种八极Halbach磁极阵列永磁球形电机的转矩解析模型,并依托电机原型进行有限元仿真和实验验证.运用空间几何的方法分析了转子球内磁极尺寸之间的约束关系,以自旋转矩和俯仰转矩的幅值为目标,应用改进的多目标粒子群优化算法进行转子磁极尺寸优化.对优化后的电机转矩分布进行有限元仿真验证,并与电机原型做比较.结果表明,优化后的电机转矩分布曲线更优,自旋转距幅值、平均值和俯仰转矩幅值、平均值分别提升了40.8％、31.9％、12.0％、26.8％,验证了所提优化方法的有效性,也为永磁球形电机的磁极参数设计提供了一种寻优方法.

关键词：永磁球形电机、磁极优化、转矩、解析模型、改进的多目标粒子群优化、约束

所属期刊栏目：26

分类号：TM351(电机)

资助基金：国家自然科学基金;安徽省自然科学基金

在线出版日期：2022-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：112-120,133