9、八极径向磁轴承与双馈感应发电机变速风力发电机的优化与控制

八极径向磁轴承与双馈感应发电机变速风力发电机的优化与控制

1 八极径向磁轴承的优化设计

1.1 径向磁轴承的几何结构

径向磁轴承的几何结构包含多个重要参数，如下所示：
- $g_l$：气隙
- $c_t$：线圈厚度
- $c_l$：磁极上线圈的径向长度
- $c_r$：线圈空间半径
- $j_r$：轴颈半径
- $r_r$：转子半径
- $p_r$：磁极尖端半径
- $s_yw$：定子磁轭宽度
- $r_yw$：转子磁轭宽度
- 气隙面积：$A_g = p_w l_p$（$p_w$为磁极宽度，$p_l$为磁极长度）
- $p_n$：磁极数量

1.2 多目标优化问题

1.2.1 输入参数

多目标优化问题的输入参数如下表所示：
| 参数 | 数值 |
| — | — |
| 真空磁导率 $\mu_0$ | $4\pi\times10^{-7} H/m$ |
| 电阻率 $\rho$ | $2\times10^{-5} \Omega m$ |
| 气隙长度 $g_l$ | $0.001 m$ |
| 轴颈半径 $j_r$ | $0.03 m$ |
| 定子磁轭宽度 $s_yw$ | $0.01 m$ |
| 饱和磁通密度 $B_{sat}$ | $1.2 T$ |
| 最小磁通密度 $B_{min}$ | $0.2 T$ |
| 线圈磁动势损耗因子 $K_i$ | $1.394$ |
| 执行器损耗因子 $K_a$ |