混合励磁爪极发电机性能分析与结构优化

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1、国内图书分类号：TM341国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级三Q二二级姓名匡歪送申请学位级别王堂亟±专业垫道交通电氢丝皇自麴丝指导老师座圣贤数攮二零一四年五月ClassifiedIndex：TM341U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisPEI江ORMANCEANALYSISANDSTRUCTUREOPTIMIZATIONOFHYBRIDEXCITATIONCLAWPOLEGENERATORGrade：ElectricalEngineering201Candidate：KuangXiuhongAcade

2、micDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：RailElectrificationandAutomationSupervisor：Prof．ZhuangShengxianMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密衫使用本授权书。(

3、请在以上方框内打“v”)学位论文作者签名：匠秀浓指导老师签名：日期：西1牛、箩、卵眺矽¨哆西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、建立5种不同结构的混合励磁爪极发电机结构，然后基于AnsoflMaxwell3D电磁仿真软件分别对这5种混合励磁结构进行有限元建模仿真，综合比较这5种混合励磁结构电机的输出功率，谐波大小，电压波形正弦性畸变率等，得出了切向混合励磁结构输出能力最大，谐波较小，是最优的混合励磁结构。2、对混合励磁爪极发电机的漏磁、气隙磁场、电感、铁耗等进行有限元仿真分析与计算，所得结论为混合励磁爪极发电机的理论研究与工程应用提供了

4、一定的参考意义。3、对气隙长度、极弧系数、定子高度、定子绕组绕线方式及励磁绕组线径进行有限元仿真分析与计算，研究这些参数对混合励磁爪极发电机输出性能的影响，为设计混合励磁爪极发电机时对这些参数的选取提供了一定的参考价值。4、基于支持向量机(SupportVectorMachine，简称SVM)非参数建模的思想，建立混合励磁爪极发电机的非参数模型，然后分别采用粒子群优化算法(PSO)、混沌优化算法(Chaos)和混沌粒子群优化算法(CPSO)对混合励磁爪极发电机结构参数进行优化，从而得出最优的混合励磁爪极发电机的结构参数，达到优化混合励磁爪极发电机的目的。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是

5、在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：匡秀法日期：2口I中、5、f7西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要由于汽车内用电设备不断的增加，而留给发电机的空间却是有限的，所以人们开始寻求体积不变的前提下如何提高发电机的输出功率。因此，混合励磁爪极发电机便成为了人们研究的热点。本文基于AnsoflMaxwell3D电磁仿真软件对混合励磁爪极发电机的结构和性能进行分析与研究。

6、本论文的主要研究工作如下：1、由于电励磁爪极发电机的低速输出能力不高，采用混合励磁结构既能提高电机低速输出能力，同时能减小漏磁，提高发电机效率。基于AnsoflMaxwell3D电磁仿真软件分别对5种不同结构的混合励磁爪极发电机进行有限元建模仿真，综合比较这5种混合励磁结构电机的输出能力，谐波大小，电压输出波形，得出了切向混合励磁结构输出能力最大，谐波较小，是最优的混合励磁结构。2、对混合励磁爪极发电机的漏磁、气隙磁场、电感、铁耗等进行有限元仿真分析与计算。探求电机漏磁分布情况、气隙磁密主要谐波成份、磁路饱和对电感的影响、定转子铁耗大小等。3、对气隙长度、极弧系数、定子高度、定子绕组绕线

7、方式及励磁绕组线径进行有限元仿真分析与计算，研究这些参数对混合励磁爪极发电机输出性能的影响，为设计混合励磁爪极发电机时对这些参数的选取提供了一定的参考价值。4、基于支持向量机(SupportVectorMachine，简称SVM)非参数建模的思想，建立混合励磁爪极发电机的非参数模型，然后分别采用粒子群优化算法(PSO)、混沌优化算法(Chaos)和混沌粒子群优化算法(CPSO)对混合励磁爪极发电机结构参数进行寻优，从而得出最优的混合