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宏观罚函数法和它在电机从优预设里的运用
编辑:娱乐吧亚洲第一品牌 发布日期:2018-09-08

  优化设计(Design)实例与分析(Analyse)为了进一步说明广义罚函数优化法的特点,本文将该方法(method)应用(application)于单绕组双速马达优化设计中,并与SUMT内点法进行比较。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。娱乐吧亚洲第一品牌是变频器驱动的电动机的统称。随着变频调速技术的快速发展,各种高压变频器不断出现, 在电厂厂用电等方面发挥着巨大的节 能作用。
  单绕组双速电机在铁路机车辅助系统(system)和煤矿运输机中有广泛(extensive)的应用前景。以煤矿运输机中单绕组双速电机为例,这类电机要求启动转矩大,启动电流(Electron flow)小,运行(Windows)效率(efficiency)高,安装(ān zhuāng)尺寸小(符合单速电机安装尺寸要求),采用优化设计,可以提高其性能(xìng néng)/价格(price)比。
  本文选取双速电机优化变量(Variable)10个,它们是:x1绕组匝数(CT)x2铁心迭长(L)x3定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)内径(Dil)x4气隙长(g)x5定子槽深(hs2)x6定子槽宽(bs1)x7转子(rotor)上笼直径(diameter)(D)x8转子下笼槽宽1(Br2)x9转子下笼槽宽2(Br3)x10转子下笼槽深2(hr3)定子、转子槽形如所示。
  定子、转子槽形示意图(a)定子;(b)转子双速电机优化设计需满足的约束条件(tiáo jiàn)有16个,它们是(1)低速档电机最大转矩约束(Tm1);(2)高速档电机最大转矩约束(Tm2);(3)低速档电机启动转矩约束(Tst1);(4)高速档电机启动转矩约束(Tst2);(5)低速档电机启动电流约束(Ist1);14
  C1、C2分别为电机硅(silicon)钢片和铜(化学式Cu)的价格,GF
  E、GCu分别为电机硅钢片和铜的质量(Mass),C3为电机制造(zhì zào)的其他费用。
  优化设计的初始可行方案(plan),可以用文献中先容的方法来获得,本文分别用上述广义罚函数优化方法与SUMT罚函数内点对KYBD75/45kW4/8P单绕组双速电机进行优化设计(取值为2),优化结果列于附表。
  从大量的优化结果来看,广义罚函数法获得的最终目标(cause)函数比内点法获得的最终目标函数分别下降(descend)7.866%和9.11%,而且广义罚函数法获得的最终结果均在约束边界附近,因此,它还具有边界附近进一步搜索的功能。另外,r因子递增次数和目标函数调用次数K
  R、Kf大大小于SUMT内点法,故广义罚函数法比内点法寻优效率更高。
  结论(1)本文提出的广义罚函数法优化方法,既可以避免罚函数内点法因罚因子取得不当而造成的寻优困难(difficult),又保留了寻优逼近边界的优点,通过目标函数调整和罚函数的容差迭代,可以达到快速收敛的目的。
  同时,广义罚函数优化方法,还具有边界附近进一步搜索最优点的特性(characteristic])。实际应用表明,该方法是一种实用性很强而有效的内点寻优方法。
  (2)利用广义罚函数优化方法编制的计算(calculate )机寻优模块与各类外点法或可行方案寻求方法结合,具有显著的优化效果(effect)。运行实践证明,应用上述方法开发(develop)的双速变极电机优化设计App是成功的。
  
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