單相混合勵磁車載軸帶發(fā)電機及其穩(wěn)壓特性的研究.pdf

1、永磁同步發(fā)電機以其效率高、體積小、可靠性高等優(yōu)點，越來越多地被應用到各個領域。但是永磁同步發(fā)電機的輸出電壓很難調節(jié)，而車載電源系統(tǒng)要求在負載變化，溫度變化的情況下仍能提供穩(wěn)定的電壓，使永磁同步電機的應用受到限制。采用混合勵磁結構可以很好地解決這個問題。混合勵磁發(fā)電機既有永磁體又有勵磁繞組，綜合了永磁同步發(fā)電機與電勵磁同步發(fā)電機的優(yōu)點，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磁發(fā)電機的基本結構與工作原理，根據

2、其磁路特點，建立了電機的等效磁路模型，通過解析法對電機的主要參數(shù)進行了計算。以輸出電壓波形的正弦性為指標，對比了瓦形磁鋼、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磁部分的磁場分布，得到了電機空載和額定負載下的輸出電壓波形。
　　其次，為了盡量減小電勵磁部分的輸出功率，本文對永磁部分的外特性進行了研究。對影響外特性的主要性能參數(shù)——電感參數(shù)進行了準確計算，之后通過分析得到影響發(fā)電機

3、外特性的主要結構參數(shù)，再通過仿真與計算，研究了各個參數(shù)對電壓調整率的影響規(guī)律。
　　最后，本文將電機的工作原理與有限元仿真的結果相結合，建立了單相混合勵磁發(fā)電機的數(shù)學模型，并對其動態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能進行了分析。對電機負載變化以及溫度變化時的輸出電壓和勵磁電流進行了數(shù)字仿真，仿真結果表明，該混合勵磁發(fā)電機的設計是合理的，能夠很好地滿足穩(wěn)壓的要求。
　　本文根據設計指標設計了一臺性能優(yōu)良的單相混合勵磁發(fā)電機，并通過有限元仿真與Matl