電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)高壓直流發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、270V高壓直流電源系統(tǒng)具有重量輕、效率高、容易實(shí)現(xiàn)不中斷供電等優(yōu)點(diǎn)，而受到新一代飛機(jī)設(shè)計(jì)者的青睞。電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)和整流設(shè)備的一體化集成，非常適合作為航空270V高壓直流電源系統(tǒng)的主發(fā)電機(jī)，因此，開展電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電系統(tǒng)的研究具有重要的意義。 本文以12/8極電勵(lì)磁雙凸極高壓直流發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，采用簡(jiǎn)化等效磁路對(duì)其靜態(tài)特性做了理論分析。然后，考慮了電機(jī)鐵芯非線性飽和和電樞反應(yīng)影響，應(yīng)用二

2、維有限元深入分析了樣機(jī)在不同工作狀況下的磁場(chǎng)分布情況、磁鏈、電感和空載電勢(shì)，給出了該發(fā)電機(jī)各電感、磁鏈和空載電勢(shì)隨勵(lì)磁電流、相電流變化規(guī)律。 基于有限元計(jì)算所得到非線性磁鏈，開展了12/8極電勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)非線性建模方法的研究。嘗試采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)和三次樣條插值法分別建立了該發(fā)電機(jī)非線性模型，并通過實(shí)例對(duì)比分析了三種方法的建模精度、預(yù)測(cè)性能，總結(jié)了三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了選用原則。分別用三種建模方法求解了

3、空載電壓波形，并與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果比較，驗(yàn)證了建模方法的可行性和所建模型的有效性。 分析了推導(dǎo)了12/8極電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)12種工作模態(tài)下的電壓方程。在Matlab平臺(tái)上建立了電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)非線性分析模型。仿真分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，系統(tǒng)地研究了電勵(lì)磁雙凸極直流發(fā)電機(jī)發(fā)電性能，給出了該直流發(fā)電機(jī)的磁鏈、電感、各電壓波形、輸出直流電壓和電壓紋波大小隨勵(lì)磁電流和負(fù)載電流變化的規(guī)律。 針對(duì)270V直流開關(guān)電器高壓、

4、高空滅弧困難的問題，開展高壓直流無弧開關(guān)技術(shù)研究，研制了直流機(jī)電混合式功率控制器，針對(duì)傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)的不足，改進(jìn)了主電路，給出了具有反流故障阻斷功能的電路結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)表明：所研制的樣機(jī)有效的結(jié)合了機(jī)械式開關(guān)的靜態(tài)特性和固態(tài)開關(guān)的快速動(dòng)作特性，可以實(shí)現(xiàn)快速無弧切換，并具有反流阻斷功能。 開展了電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電系統(tǒng)數(shù)字調(diào)壓技術(shù)研究。針對(duì)電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)非線性特性，研究了非線性PI勵(lì)磁控制方法及設(shè)計(jì)方法，給出了一種易于工