開關磁阻起動-發(fā)電機系統的設計與控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在過去的航空航天電源系統中,起動和發(fā)電系統之間彼此分隔獨立,機組使用效率低、重量大、不具備良好的經濟效益。經過長期研究,集起動與發(fā)電功能于一體的雙功能系統----起動/發(fā)電系統逐漸發(fā)展成型??紤]到使用場合的特殊性,對應用于航空航天領域的起動/發(fā)電系統在可靠性、可維護性、容錯能力、轉速范圍等方面均有一定的要求。開關磁阻電機相比其他電機有其獨特的優(yōu)勢,如結構簡單、轉速范圍寬、可靠性高、成本低。除此之外,開關磁阻起動/發(fā)電機系統不需要其他附件

2、就可以實現雙功能,頻繁起動停止性能好。基于以上條件,以開關磁阻電機為核心的起動/發(fā)電系統能夠適應航空航天的特殊應用環(huán)境,因此也成為了國內外的一個研究熱點。
  本文首先對開關磁阻起動/發(fā)電機系統的工作原理與控制方式進行了全面性的分析,詳細地研究了整個系統的組成結構、起動運行過程、發(fā)電運行過程、發(fā)電條件以及三種常用的控制方式。應用于航空航天起動/發(fā)電系統的開關磁阻電機具有起動發(fā)電雙功能,在0~13000r/min的轉速范圍內工作在電

3、動狀態(tài),在13000~32076r/min的轉速范圍內工作在發(fā)電狀態(tài)?;谡w的運行特性,提出以功率7.5kW、工作電壓270V、轉速32076r/min作為設計點進行電機設計。根據電機的起動發(fā)電性能、轉速特性以及控制特性等來確定電機的結構與基本尺寸,然后基于RMxprt對電機進行參數優(yōu)化并確定樣機最終尺寸。在確定電機的尺寸結構之后,在Ansoft中建立電機的有限元分析模型,驗證電機的靜態(tài)特性、電動特性以及發(fā)電特性是否滿足技術要求。最后

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