内燃机工程

作者：孙芸，张洪信，赵清海，梁震

单位：1.青岛大学 机电工程学院,青岛 266071,2.青岛大学 电动汽车智能化动力集成技术国家地方联合工程研究中心,青岛 266071

关键词：发动机,直线电机,多目标设计优化,集成设计,三维有限元模型,

基金：国家自然科学基金项目（52075278）；山东省重点研发计划项目（2017GGX50106）

为优化永磁活塞机械电力发动机的电动力结构，在分析结构原理的基础上，建立其工作过程的三维有限元模型，并进行了试验验证。以输出电流最大和损耗最小为目标，建立了电动力结构的设计优化模型。基于ISIGHT优化设计框架集成ANSOFT Maxwell下的三维有限元模型，利用NSGA-Ⅱ遗传算法对电动力结构进行多目标设计优化。结果表明：电动力结构的输出电流和损耗值受多个尺寸影响，其中动子永磁体的尺寸影响最大，且存在最优值。优化后空载电势有效值为11.28V，提高了27.75%；电流有效值为0.80A，提高了26.98%；电磁力有效值为10.98N，提高了19.14%；损耗有效值为4.17W，降低了41.10%，发动机性能得到明显改善，验证了优化方法的有效性。

来源：2021年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

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