磁悬浮带式输送机电磁结构优化
胡坤1
蒋浩2
季晨光2
潘泽2
1.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;安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南 232001
摘要：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％.
关键词：磁悬浮带式输送机电磁结构Halbach阵列教与学优化算法约束优化问题
分类号：TD528.1(矿山运输与设备)
资助基金：国家自然科学基金(51874004)国家自然科学基金(51641501)国家自然科学基金(51904007)
论文发表日期：2021-02-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 52-57 )
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