来源:本站 发布时间:2015/6/9 16:06:18 点击量:
为此本文提出采用优化设计方法来进行TFM的详细设计,从而一方面完成详细设计的任务,同时使得设计结果达到最佳。TFM的详细设计包括多个变量的确定,同时优化设计目标也往往不是一个,因此是一个多变量多目标优化设计问题。在现代电机设计领域,对于多变量多目标优化设计问题,国外研究工作者采用了响应面分析法结合试验设计的方法,取得了一定的效果,但是该方法在实际应用中存在两个问题:1)如果变量多于三个就很难得到满意的优化设计结果,往往发现变量较多时,其拟合响应面的多重相关系数和修正的多重相关系数都会偏小,从而拟合度小拟合误差大,同时变量较多时计算量相当大;2)优化时发现在拟合成的响应面图形中,往往表现出某些变量之间并没有很强的耦合关系,经过对电机物理结构性质的分析,发现这些变量之间基本是相互独立的,在一定的范围内它们之间对优化目标是叠加的关系,不必放在一个响应面数学模型中进行优化设计。因此,本文提出了变量循序组合优化设计方法来进行TFM详细设计,该方法将传统多变量优化设计的变量轮换法和RSM及DOE结合起来,将变量在不同的优化阶段进行组合实施优化设计,最终得到详细设计的结果,并使设计结果达到最佳。
本文首先描述了所研制的爪极式组合定子横向磁场电机分析模型,并对其优化设计目标和优化设计变量进行了分析。然后提出了变量循序组合优化设计方法,论述了其设计过程,接着采用变量循序组合优化设计方法对ACPTFM进行了优化设计,最终使电机的主要参数输出转矩为1701.76N.m,转矩脉动控制在4.63%以内。优化过程中充分考虑了所有结构尺寸对磁路的影响,最终得到的ACPTFM设计达到了最佳,满足了电机的设计要求。