單相混合勵(lì)磁車載軸帶發(fā)電機(jī)及其穩(wěn)壓特性的研究.pdf

1、永磁同步發(fā)電機(jī)以其效率高、體積小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多地被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。但是永磁同步發(fā)電機(jī)的輸出電壓很難調(diào)節(jié)，而車載電源系統(tǒng)要求在負(fù)載變化，溫度變化的情況下仍能提供穩(wěn)定的電壓，使永磁同步電機(jī)的應(yīng)用受到限制。采用混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)既有永磁體又有勵(lì)磁繞組，綜合了永磁同步發(fā)電機(jī)與電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，成為車載發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。
　　首先，本文介紹了單相混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，根據(jù)

2、其磁路特點(diǎn)，建立了電機(jī)的等效磁路模型，通過(guò)解析法對(duì)電機(jī)的主要參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。以輸出電壓波形的正弦性為指標(biāo)，對(duì)比了瓦形磁鋼、正弦磁鋼、正弦繞組三種方案，確定了正弦繞組的方案。采用二維、三維有限元法研究了永磁部分及電勵(lì)磁部分的磁場(chǎng)分布，得到了電機(jī)空載和額定負(fù)載下的輸出電壓波形。
　　其次，為了盡量減小電勵(lì)磁部分的輸出功率，本文對(duì)永磁部分的外特性進(jìn)行了研究。對(duì)影響外特性的主要性能參數(shù)——電感參數(shù)進(jìn)行了準(zhǔn)確計(jì)算，之后通過(guò)分析得到影響發(fā)電機(jī)

3、外特性的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，再通過(guò)仿真與計(jì)算，研究了各個(gè)參數(shù)對(duì)電壓調(diào)整率的影響規(guī)律。
　　最后，本文將電機(jī)的工作原理與有限元仿真的結(jié)果相結(jié)合，建立了單相混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行了分析。對(duì)電機(jī)負(fù)載變化以及溫度變化時(shí)的輸出電壓和勵(lì)磁電流進(jìn)行了數(shù)字仿真，仿真結(jié)果表明，該混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)是合理的，能夠很好地滿足穩(wěn)壓的要求。
　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)了一臺(tái)性能優(yōu)良的單相混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，并通過(guò)有限元仿真與Matl