本文對旋轉(zhuǎn)電機(jī)提出了拓?fù)鋬?yōu)化的方法，在此方法中，利用了傅立葉級數(shù)以再現(xiàn)轉(zhuǎn)子的形狀。為實現(xiàn)平均轉(zhuǎn)矩的最大化和徑向轉(zhuǎn)矩波動的最小化，利用現(xiàn)有的方法對內(nèi)置永磁式電機(jī)（IPM）的轉(zhuǎn)子形式進(jìn)行優(yōu)化。這一方法顯示，所提供優(yōu)化的轉(zhuǎn)子，其性能與由基于NGnet方法獲得的轉(zhuǎn)子性能可以匹比。由于電機(jī)的形狀對效率有很大影響，故形狀的設(shè)計是一項非常重要的設(shè)計內(nèi)容。但是，從設(shè)計到電機(jī)的實驗過程中，為了確定最佳的形狀，不知需要多少反復(fù)的操作，是件很費功夫又要花成本的事。近年來，已廣泛應(yīng)用電磁場分析對電機(jī)形狀進(jìn)行優(yōu)化。尤其最近，作為概念設(shè)計的有效途經(jīng)，拓?fù)洌?a class="keylinka" target="_blank">結(jié)構(gòu)）形狀的最佳化正備受人們關(guān)注。
所謂拓?fù)湫螤畹淖罴鸦?，不是引入尺寸和角度之類的設(shè)計參數(shù)，而是使形狀自由的變化，對整體結(jié)構(gòu)、形狀進(jìn)行優(yōu)化的方法。作為該方法之一，我們采用了標(biāo)準(zhǔn)化高斯基礎(chǔ)函數(shù)網(wǎng)絡(luò)（Nornalized Gaussian Network）的on/Off法（簡稱NGnet-on/off法）。此法的優(yōu)點是，不易產(chǎn)生在通常on/off法中容易出現(xiàn)的不可能制造的形狀及棋盤式形狀。不過，在應(yīng)用NGnet-on/off法時，必須合適的確定標(biāo)準(zhǔn)的偏差值，以及高斯基礎(chǔ)的配置。而且，更主要是無法保障高斯基礎(chǔ)的最佳化。通過采用其他基礎(chǔ)函數(shù)的拓?fù)?a class="keylinka" href="http://www.a3766.cn/news/290400.html" target="_blank">優(yōu)化結(jié)果的比較研究，最后可得到設(shè)計上有效的參考借鑒。
因此，本文提出的方案是：為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的拓?fù)鋬?yōu)化采用了Fourier級數(shù)的on/off法。也有采用基礎(chǔ)函數(shù)的中間值，來決定電容率的數(shù)值。另一方面，本研究中為考慮旋轉(zhuǎn)電機(jī)鐵芯的隔磁層（flux barrier）優(yōu)化，利用Fourier級數(shù)來決定有無鐵芯材料的2值（on/off）。還要考慮到具有磁非線性的鐵芯材料，及存在可動部分的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的優(yōu)化方法，研究的對象是完全不同的。
本文所述方法中，利用2方向（3元優(yōu)化問題中為3方向）的三角函數(shù)疊加來表現(xiàn)形狀，與使用局部分布的基礎(chǔ)函數(shù)的NGnet-on/off法不同，因本法是以大范圍的函數(shù)作為基礎(chǔ)，可望得到與后者（NG法）不同特性的解。通過這些的合并使用，旨在獲得豐富的設(shè)計情報。
本文將上述兩種方法應(yīng)用于內(nèi)置式永磁電動機(jī)（IPM）中，以平均轉(zhuǎn)矩的最大化和徑向力變動的最小化為目的進(jìn)行優(yōu)化。此外，將2種方法進(jìn)行了比較，對有關(guān)新方法的有效性和實用性也進(jìn)行了驗證。





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