赵 玫 于 帅 邹海林 张华强

（1. 哈尔滨工业大学（威海）新能源学院 威海 264209 2. 鲁东大学信息与电气工程学院 烟台 264025）

0 引言

近年来，新的直线电机的拓扑结构和控制方式层出不穷[1-2]，尤其是横向磁通永磁直线电机问世后，打破了传统直线电机的设计理论和电源供电方式，为直线直驱运动系统提供了全新的解决方案。与传统永磁直线电机相比，横向磁通永磁直线电机一方面其磁力线所在的平面垂直于其运动方向，解决了齿和槽在空间上竞争同一个平面的问题，实现了电负荷与磁负荷的解耦，可以在一定范围内通过提高磁能变化率来提高出力；另一方面各相之间相互解耦，便于独立控制，且易于设计成多相结构，在多相运行时即使缺少一相也能正常工作，容错性能好，提高了电机的可靠性。因此针对横向磁通永磁直线电机（Transverse Flux Permanent Magnet Linear Machine, TFPMLM）的研究引起了国内外电机界学者的广泛关注[3-11]。

然而TFPMLM复杂的拓扑磁路结构和严重的漏磁增加了其优化设计的难度，此外，TFPMLM的优化设计研究目前主要集中在单一优化变量或者优化目标上，缺乏对电机多目标综合性能指标的优化[12]。文献[13]针对双交替极横向磁通直线电机，分别对极距、安匝数、永磁体厚度、齿宽系数和槽口尺寸进行优化，提高了该电机的推力密度，但只追求推力密度单一优化目标，未能整体提高该电机的电磁性能。目前，对电机进行优化设计的两种常用方法是试验设计（Design of Experimental, DoE）和智能算法，但是这两种方法在优化过程中要么仅针对单目标进行优化，要么其单独使用存在一定的局限性。……