新型永磁型双功率流电机优化设计与动态建模仿真.pdf

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1、迫札与控制应闭2014，41(5)研究与设计iEMCA新型永磁型双功率流电机优化设计与动态建模仿真木朱先鑫，全力，朱孝勇，莫丽红，火星(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：设计了一种应用于混合动力汽车的新型永磁型双功率流电机。对该电机进行结构尺寸优化，并通过多物理场联合仿真进行控制策略研究。通过计算得到电机初始结构尺寸，利用有限元软件对永磁型双功率流电机参数化建模，并针对该电机主要结构尺寸采用遗传算法全局优化方法进行优化仿真分析，确定最优结构尺寸，比较优化前后的电机性能。利用有限元

2、分析和Simplorer软件构建滞环控制电流跟踪型控制系统及电压空间矢量控制系统，进行场路联合仿真。仿真分析结果验证了电机设计及优化方法的正确性及其控制策略的合理性。关键词：永磁型双功率流电机；参数建模；遗传算法优化；多物理场联合仿真中图分类号：TM302：TM351文献标志码：A文章编号：1673—6540(2014)05-0001-07OptimizationandDynamicModelingAnalysisofNovelPermanent-MagnetDualPowerFlowMotorZH

3、UXianxin，QJ7、，Li，ZHUXiaoyong，MOLihong，HUOXing(SchoolofElectricalandInformationEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Anewpermanent—magnetdualpowerflowmotorwasdesignedforHEV．Forthenewstructuremotor，optimizationandresearchofcontrols

4、trategieswithmultiphysicalCO—simulationwereproposed．First，theinitialmotorstructuresizewascalculated，andparameterizedmodelingofthenewpermanent-magnetdualpowerflowmotorwasestablishedinfiniteelementsoftware，andthemethodofgeneticalgorithmoptimizationwasuse

5、dtoanalyzefordeterminingtheoptimalstructuresizeaimedatthemainstructureofthemotor．Themotorperformancesbeforeandafteroptimizationwerecompared．Then，thehysteresiscontrolofcurrenttrackingcontrolsystemsandSVPWMwerebuihforfield—circuitco-simulationwithfinitee

6、lementsoftwareandSimplorer．Theanalysisresultsshowthatthemotordesignandoptimizationmethodsarecorrect，andthecontrolstrategyisrationa1．Keywords：permanent-magnetdualpowerflowmotor；parametricmodeling；GAoptimization；multiphysicalCO-simulation可靠性的优点，但存在功率密度和工

7、作效率不0引言高的缺点。双功率流永磁同步电机虽然具备较双功率流电机作为电磁式混合动力系统的核高的功率密度，但是因中间转子的内、外表面粘心部件之一，其技术优劣影响着混合动力汽车的贴有永磁体而带来散热差的技术难题。近年发展。目前，应用于电磁式混合动力汽车的双功来，由于磁通切换电机具有功率密度高、转子结率流电机类型主要有感应电机、开关磁阻电机和构简单、适合高速运行等特点，引起了国内外电永磁同步电机等。其中，双功率流感应电机和双机界学者的广泛关注和研究⋯。本文针对磁通功率流开关磁阻电机都具备低成本、易维护、

8、高切换电机原理设计了一种新型永磁型磁通切换}基金项目：国家自然科学基金资助项目(51077067，51177065)；江苏省自然科学基金项目(BK2011475)研究与设计lE帅队电札西控制应闭2014，41(5)图7优化前后A相磁链波形图5电机遗传算法流程图在遗传算法全局优化中，优化参数及其初始值、约束条件和单参数优化时相同。全局优化的目标函数定义为Cost=一∑(3)=1式中：——加权因子；1234567891012345678910谐波次数谐波次数——内、外电机