文章目录

0 概述

1 发动机电动力结构

2 电动力结构数学模型

3 设计优化

3.1 设计优化模型

    3.1.1 设计变量

    3.1.2 优化目标

    3.1.3 约束条件

3.2 优化结果

4 试验验证

5 优化后性能对比

5.1 优化前后空载特性分析

5.2 优化前后负载特性分析

    5.2.1 输出电流对比

    5.2.2 电磁力对比

    5.2.3 损耗对比

6 结论

文章摘要:为优化永磁活塞机械电力发动机的电动力结构,在分析结构原理的基础上,建立其工作过程的三维有限元模型,并进行了试验验证。以输出电流最大和损耗最小为目标,建立了电动力结构的设计优化模型。基于ISIGHT优化设计框架集成ANSOFT Maxwell下的三维有限元模型,利用NSGA-Ⅱ遗传算法对电动力结构进行多目标设计优化。结果表明:电动力结构的输出电流和损耗值受多个尺寸影响,其中动子永磁体的尺寸影响最大,且存在最优值。优化后空载电势有效值为11.28 V,提高了27.75%;电流有效值为0.80 A,提高了26.98%;电磁力有效值为10.98 N,提高了19.14%;损耗有效值为4.17 W,降低了41.10%,发动机性能得到明显改善,验证了优化方法的有效性。

文章关键词:

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