Halbach轴向永磁联轴器的转矩分析与优化

• 作者: 刘晓 肖罗鹏 崔鹤松 黄守道
• 来源期刊: 微电机
• 关键词: Halbach轴向永磁联轴器 转矩性能 转矩谐波分析 参数分析 粒子群优化
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 设计与研究
• 页码范围: 1-8,30
• 页数: 9页
• 分类号: TM351
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-6848.2021.03.001

摘要

为了提升Halbach轴向永磁联轴器永磁体利用率,采用转矩谐波分析与粒子群优化算法对Halbach轴向永磁联轴器进行分析与优化.建立Halbach轴向永磁联轴器的3D有限元模型,推导气隙磁密与转矩的傅里叶级数表达式.在有限元分析和计算的基础上,对气隙谐波次数和端部效应进行分析,发现特定的谐波分量可以有效产生稳定的转矩.为了定量比较和提升转矩性能,对Halbach阵列关键参数进行参数分析,对比多种基于粒子群算法的优化方法,采用数学模型与优化算法相结合的设计优化方法对Halbach轴向永磁联轴器进行优化.在转矩相同的约束下,优化后的Halbach轴向永磁联轴器转矩密度提升7.56％.通过有限元仿真结果验证了转矩谐波分析与粒子群优化方法的有效性.