【摘 要】
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直线感应电机（Linear Induction Motor,LIM）因其低成本、高可靠性、低噪声、无接触、结构简单等优点,在轨道交通、物流运输、国防军工等多个领域被广泛应用。在这些不同要求的应用场合,直线感应电机的结构、性能、精度、设计目标会有很大差别。但针对某一个固定场合,直线感应电机的性能指标是固定的,此时获得优化结构对系统非常重要。本文针对直驱式立体车库的直线感应电机,提出了几种基于代理模型
【基金项目】
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国家自然科学项目基金（52177061）；
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直线感应电机（Linear Induction Motor,LIM）因其低成本、高可靠性、低噪声、无接触、结构简单等优点,在轨道交通、物流运输、国防军工等多个领域被广泛应用。在这些不同要求的应用场合,直线感应电机的结构、性能、精度、设计目标会有很大差别。但针对某一个固定场合,直线感应电机的性能指标是固定的,此时获得优化结构对系统非常重要。本文针对直驱式立体车库的直线感应电机,提出了几种基于代理模型的多目标优化设计方法。首先,介绍了LIM的工作原理和数学模型。在此基础上,提出了两种次级涡流的近似分析法,在保证精度的同时,简化了计算的复杂度。其次,针对直驱式立体车库的平面型复合次级LIM,建立有限元模型,并对二维有限元模型进行修正,提高计算的准确性。分析、总结了LIM的核心结构参数与电磁性能的关系,有助于筛选出多目标优化的关键结构参数与性能指标。再次,分析了次级等效电阻对临界转差与最大推力的影响。引入等效电阻率这一概念,分析运行频率对电机性能的影响。总结次级改变结构、改变材料等不同优化方案的适用条件。然后,分别针对LIM的次级、整机提出了两种基于代理模型的多目标优化方法,给出了适用于不同设计需求的优化方案,并通过样机测试完成对比与验证。最后,对本论文的主要工作进行了总结与展望。研究结果能够为直线感应电机的多目标优化设计提供帮助。
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