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高效和特高效三相交流异步电动机研制成功

2015-10-31 23:46:19点击: 编辑:湘潭电机厂

1月9日,由浙江工业大学承担的省重大科技专项“高效和特高效三相交流异步电动机的研制”通过验收。项目紧跟国际市场需求和国家产业政策,以高效和特高效三相异步电机的设计为主攻方向,针对高效异步电机开展研究,从电机的最优化设计、材料和工艺方面进行攻关,合理设计电机定、转子冲片,对电机参数进行优化,降低电机各项损耗,研究开发0.75千瓦-370千瓦高效、超高效三相异步电动机系列产品。

1、基于完善的多目标优化理论,建立了三相异步电机的多目标优化模型。该模型以电机的效率、功率因数、最大转矩倍数、起动转矩倍数、起动电流倍数等为目标函数,选取铁心长度、每槽导体数、定子槽型参数、转子槽型参数为默认优化变量,结构尺寸、槽满率和电磁计算过程等为优化约束,开展Pareto最优集或Pareto前沿的自动搜索。

2、自主研究了多目标混合模拟退火算法(混合MOSA)。该算法打破了传统模拟退火(SA)和遗传算法(GA)的常规串行结构混合模式,在SA算法的解集扰动过程中,使用了GA算法的交叉和变异操作,自适应机制的使用,避免了算法陷入局部极值点。

3、自主开发了“三相异步电机多目标逆向优化系统”。该系统采用C++语言编制,在设计过程中充分考虑了混合MOSA算法与电磁计算模块的接口问题,系统具有友好的用户界面,使用方便,只要启动优化系统,算法就会自动进行待优化参数的选取、进化,直至电机的性能指标达到或接近预设的优化目标。该软件得到企业界的高度认可,居国内领先水平。

4、开展了Y系列电机中典型规格高效电机的优化设计工作,用Ansoft软件进行了方案校核,制作了样机,经国内权威机构的检测结果表明,效率性能指标达到设计要求。

5、项目组根据市场和厂家需求,对单相异步电机的优化也进行了逆向系统的研制,并利用大型电磁场分析软件ANSOFT中的MAXWELL 2D软件,从铁心材料、定子绕组、定转子槽型、分相电容的选择等方面对工业缝纫机单相异步电机YDL13-2YDL092-2的效率和转矩等进行了优化。

项目产品共申请专利4项,其中发明专利1项,实用新型专利3项,已授权实用新型专利2项,申请软件著作权一项。研制开发的“三相电机多目标优化设计系统”正在浙江丽水电机股份有限公司、四川乐山川本电器制造有限公司、福建安波电机集团有限公司、芜湖通力电机股份有限公司、芜湖欣力电机有限公司、芜湖华通电机有限公司等厂家试用,厂级对各自生产的电机利用该软件进行优化设计,实现批产,取得了较好的经济效益和社会效益,累计产值达3.43亿元。