永磁电动悬浮系统三维解析建模与电磁力优化分析

• 作者: 巫川 李冠醇 王东
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 永磁电动磁悬浮 3-D电磁场解析 电磁力 多目标优化 横向端部效应
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: “直线电机设计、控制及系统集成”专题
• 页码范围: 924-934
• 页数: 11页
• 分类号: TM154.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201099

摘要

电磁力准确计算是对Halbach阵列永磁电动悬浮系统进行研究和优化的基础,结构优化是提高系统性能和减少工程化建设成本的关键.建立包含类似直线电机横向端部和纵向端部效应的三维电磁场解析模型,通过对比2-D、3-D解析模型计算结果与3-D有限元仿真结果,验证了所建解析模型的准确性和可靠性.基于三维解析模型对永磁电动悬浮系统进行优化分析,研究结构参数对优化指标的影响,首次量化导体板宽度和永磁体宽度对系统横向端部效应的作用,总结出基于参数分析的系统优化设计方法.最后利用多目标粒子群优化算法对系统进行优化,通过对比参数分析系统优化设计解和优化算法设计解的性能,证明提出的优化方法快速可靠.