基于NSGA-Ⅲ的eVTOL飞行器双三相电机分层优化设计OA
Layered optimization design of dual three-phase drive motors for eVTOL aircraft based on NSGA-Ⅲ
通过优化电动垂直起降(eVTOL)飞行器电机的设计,能够显著提升转矩密度与效率,降低转矩脉动,从而增强eVTOL飞行器在城市空中交通领域的应用潜力,并改善其在噪声控制、载重能力和飞行安全性等方面的性能.针对某eVTOL飞行器使用的双三相驱动电机,提出一种基于NSGA-Ⅲ的分层优化方法,对6个定子结构参数进行优化,通过仿真与实验验证优化方法的可靠性.结果表明:优化后电机的转矩密度和效率分别为 55.5 N·m/kg和 93.55%,较优化前分别提高了 6.05 N·m/kg和 1.35%,同时将转矩脉动从 3.96%降低至2.54%.
By optimizing the design of electric motors for electric vertical take-off and landing(eVTOL)aircraft,significant improvements can be achieved in torque density and efficiency while reducing torque ripple,thereby en-hancing the application potential of eVTOL vehicles in urban air mobility and improving their performance in noise control,payload capacity,and flight safety.A NSGA-Ⅲ-based hierarchical optimization method for a dual three-phase drive motors used in an eVTOL aircraft is proposed,and six-stator structural parameters are optimized.The reliability of the optimal method is verified with simulation and experiment.The results show that the torque density and efficiency of the optimized motor can achieve 55.5 N·m/kg and 93.55%respectively,which are improved by 6.05 N·m/kg and 1.35%respectively compared to the pre-optimized method,while the torque ripple is reduce from 3.96%to 2.54%.
王浩宇;李清;许泽华;李康帅;付博宇;贺嘉琪;何强
中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041中国民用航空飞行学院 民航安全工程学院,广汉 618307||四川沃飞长空科技发展有限公司,成都 610041
航空航天
eVTOL飞行器永磁同步电机敏感度分析多目标优化遗传算法
eVTOL aircraftpermanent magnet synchronous motorsensitivity analysismulti-objective optimiza-tiongenetic algorithm
《航空工程进展》 2026 (1)
51-59,9
四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心开放课题(CAFUC202402KF001,CAFUC202403KF001)中国民用航空飞行学院研究生创新项目(24CAFUC10164)四川省科技计划项目(2024ZDX0043,2024YFC3014405)成都市第二批重点研发项目(2025-XT00-00002-GX)
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