汽車用爪極發(fā)電機的分析與研究.pdf

1、本論文主要分析和研究了汽車用電勵磁爪極發(fā)電機和混合勵磁爪極發(fā)電機。由于爪極特殊的結(jié)構(gòu)，爪極發(fā)電機的磁場具有明顯的三維特性，需要用三維數(shù)值方法進行求解。由電磁場計算可以進一步得到發(fā)電機相關(guān)性能和參數(shù)，目前國內(nèi)這方面的研究較為匱乏。 汽車用混合勵磁爪極發(fā)電機是一種新型結(jié)構(gòu)電機，是電勵磁和永磁勵磁相結(jié)合，具有可以控制磁場的優(yōu)點。與傳統(tǒng)的電勵磁爪極發(fā)電機相比，具有低速性能好、輸出性能較好以及效率較高的優(yōu)點，因此具有很好的研究前景。

2、 本論文主要對電勵磁爪極發(fā)電機和混合勵磁爪極發(fā)電機進行了三維磁場計算以及參數(shù)計算。具體包括以下幾個方面： 1.用三維有限元方法對電勵磁爪極發(fā)電機進行了分析、建模和計算，用三維有限元方法計算了不同參數(shù)下的電勵磁爪極發(fā)電機的漏磁系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，用三維有限元方法計算不同參數(shù)下的混合勵磁爪極發(fā)電機的漏磁系數(shù)。所得結(jié)論對進一步研究、分析和優(yōu)化該類電機具有一定的參考價值。 2.在得到電勵磁爪極發(fā)電機三維磁場的基礎(chǔ)上，用能量攝動法

3、計算繞組電感參數(shù)。用三維有限元方法經(jīng)過迭代計算得到電勵磁爪極發(fā)電機的負(fù)載特性，并用實測值進行驗證。 3.用三維有限元方法對混合勵磁爪極發(fā)電機進行了分析、建模和計算，在計算混合勵磁爪極發(fā)電機三維磁場的基礎(chǔ)上，得到繞組電感參數(shù)。建立了混合勵磁爪極發(fā)電機的三維等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，進一步分析計算得到混合勵磁爪極發(fā)電機的負(fù)載特性和效率。對混合勵磁爪極發(fā)電機進行了優(yōu)化，優(yōu)化變量為永磁體的幾何參數(shù)，目標(biāo)函數(shù)是發(fā)電機的輸出電流。文中給出了優(yōu)化結(jié)果。

4、 4.在理論分析的基礎(chǔ)上，投入了混合勵磁爪極發(fā)電機樣機，并且實際制作了這種電機的測試平臺。 5.傳統(tǒng)汽車用爪極發(fā)電機系統(tǒng)中是用二極管整流橋?qū)敵龅娜嚯妷哼M行整流，缺點是效率低且不可控。因此需要研制新型汽車用爪極發(fā)電機控制系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的效率。本論文建立了基于模糊自適應(yīng)PI的混合勵磁爪極發(fā)電機控制系統(tǒng)，通過斬波電路對占空比進行控制，從而按需改變勵磁電流，可以實時調(diào)節(jié)輸出電壓，用simulink仿真輸出電壓波形以及電流波