磁悬浮带式输送机电磁结构优化

• Published in: 工矿自动化 Vol. 47; no. 2; pp. 52 - 57
• Main Authors: 胡坤, 蒋浩, 季晨光, 潘泽
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南 232001 2021; 安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001%安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001
• Subjects: 磁悬浮带式输送机; 约束优化问题; 电磁结构; Halbach阵列; 教与学优化算法
• ISSN: 1671-251X
• DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.2020050068

TD528.1; 常规磁悬浮带式输送机采用永磁体和电磁铁组合的电磁结构,在磁悬浮支承力需求较高的工况条件下具有易发热、电流损耗大等问题.为解决该问题,提出了一种基于Halbach阵列的电磁结构.以电磁结构磁感应强度最大为目标函数,以电磁结构尺寸和磁感应强度分布范围为约束条件,建立了电磁结构优化数学模型.针对教与学优化(TLBO)算法用于求解电磁结构优化数学模型时容易陷入局部最优的问题,提出了一种改进的TLBO算法,该算法通过筛选引入新种群及改进教学阶段和互学阶段的学习方式,增强种群的多样性和搜索能力.测试结果表明,改进的TLBO算法的准确性和稳定性均优于标准TLBO算法.采用改进的TLBO算法对磁悬浮带式输送机电磁结构优化数学模型进行求解,得到最优电磁结构参数:Halbach阵列中单个永磁体高7 mm、宽9 mm,永磁体块数为7.实验结果表明,相同尺寸条件下,基于Halbach阵列的电磁结构最大磁感应强度相对基于永磁体的电磁结构提高了47.69％.