考虑逆变器谐波影响的轨道交通用直线感应电机多层次多目标优化方法

作     者：徐伟 肖新宇 董定昊 唐一融 上官用道 黄守道 高剑 Xu Wei;Xiao Xinyu;Dong Dinghao;Tang Yirong;Shangguang Yongdao;Huang Shoudao;Gao Jian

作者机构：强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)武汉430074 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2022年第37卷第5期

页      面：1157-1170页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51877093) 国家重点研发计划金砖国际合作重点项目(2018YFE0100200) 湖北省重大科技创新项目(2019AAA026)资助 

主　　题：直线感应电机 谐波模型 多目标优化 多层次优化 轨道交通 

摘      要：由于轨道交通用直线感应电机固有的大气隙、端部效应和逆变器谐波等影响,该类电机难以获得较高的效率和功率因数。为克服相关问题,该文提出一种考虑逆变器谐波影响的多层次多目标优化方法。首先,基于传统的基波等效电路,建立考虑逆变器影响的直线感应电机谐波解析模型,进而得到优化目标函数的解析表达式;随后,通过对电机参数敏感性进行分析,明确了七个主要的参数,并将其作为后续的优化变量;然后,为减少优化时间和提高优化效果,该文对皮尔逊系数和方差进行了深入研究,找出了影响电机性能的主要和次要变量,从而将单层优化转化为多层优化;最后,大量仿真和实验结果表明,基于该文优化方法得到的直线感应电机可以提升效率和功率因数约5.0%和12.7%。