混合勵磁發(fā)電機(jī)及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、混合勵磁發(fā)電機(jī)HEG(HybridExcitingGenerator)具有永磁電機(jī)效率高、體積小的優(yōu)點(diǎn)，同時可以通過調(diào)節(jié)勵磁繞組的電流來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，因此，具有廣闊的應(yīng)用前景。本文研究的混合勵磁發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)和勵磁控制簡單，永磁磁路和電勵磁磁路獨(dú)立，且不發(fā)生永磁體退磁現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先綜述了現(xiàn)階段混合勵磁發(fā)電機(jī)的概況。包括混合勵磁發(fā)電機(jī)簡介，現(xiàn)有各種結(jié)構(gòu)HEG的基本特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上論述了本文研究的目的和

2、意義。
　　其次，本文介紹了所研究的新型混合勵磁發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，詳細(xì)闡述了其工作原理，對其空載和負(fù)載特性進(jìn)行分析，給出了負(fù)載條件下的電壓方程和相量圖，為電機(jī)的設(shè)計和特性計算提供了理論依據(jù)。
　　再次，本文對電機(jī)本體設(shè)計進(jìn)行了深入的研究。采用磁路法設(shè)計永磁勵磁部分，并應(yīng)用有限元法進(jìn)行驗證計算；同時，應(yīng)用數(shù)值計算優(yōu)化凸極參數(shù)，得到了理想的氣隙磁密波形；采用磁路法設(shè)計電勵磁部分，計算出了空載特性，并對影響電勵磁調(diào)節(jié)能力的因素進(jìn)行

3、了分析；根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求，確定勵磁繞組的線徑和匝數(shù)，針對高溫環(huán)境設(shè)計勵磁調(diào)節(jié)電路，實現(xiàn)了混合勵磁發(fā)電機(jī)端電壓的閉環(huán)控制。
　　最后，本文對電機(jī)的電感參數(shù)和外特性進(jìn)行了分析計算。采用二維有限元數(shù)值方法計算影響外特性的主要參數(shù)——直軸和交軸電感，并對影響電感的因素進(jìn)行分析研究。通過外特性計算，檢驗電機(jī)是否達(dá)到指標(biāo)要求。通過樣機(jī)實驗，研究了氣隙長度和凸極軸向長度對電勵磁部分特性的影響，分析空載和負(fù)載實驗結(jié)果，并與計算結(jié)果進(jìn)行對比，驗證