一種新型并聯(lián)式混合勵(lì)磁無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)研究.pdf

1、混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)集成了電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)調(diào)磁方便和永磁同步發(fā)電機(jī)效率高及功率密度高等優(yōu)點(diǎn)，可以解決永磁同步發(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)難以調(diào)節(jié)的困難，現(xiàn)有的混合勵(lì)磁方式中，或者具有電刷-滑環(huán)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)整體可靠性降低，或雖然能實(shí)現(xiàn)無(wú)刷化，但是電機(jī)是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，使電機(jī)損耗增大，電機(jī)工作效率降低，或者一部分電機(jī)是并聯(lián)結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。尋找一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)電刷和滑環(huán)系統(tǒng)且易于實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)將是混合勵(lì)磁電機(jī)的發(fā)展方向之一。
　　新型全波感應(yīng)勵(lì)磁式

2、混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)將永磁同步發(fā)電機(jī)與感應(yīng)勵(lì)磁方式結(jié)合起來(lái)，同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)的全波感應(yīng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全波感應(yīng)勵(lì)磁，不但能實(shí)現(xiàn)無(wú)刷化勵(lì)磁，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有氣隙磁場(chǎng)可調(diào)和功率密度高的特點(diǎn)。
　　課題研究了一種新型并聯(lián)結(jié)構(gòu)的混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)首先說(shuō)明了該發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理通過二維有限元法對(duì)電機(jī)的空載特性和負(fù)載特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在仿真分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)，并針對(duì)研制的樣機(jī)進(jìn)行了空載試驗(yàn)和

3、負(fù)載試驗(yàn)，本文具體的研究工作可總結(jié)如下:
　　(1)詳細(xì)分析了全波感應(yīng)勵(lì)磁式混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，并闡述了該電機(jī)的基本工作原理;全波感應(yīng)勵(lì)磁控制系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的重要組成部分，詳細(xì)介紹了勵(lì)磁控制系統(tǒng)的工作原理和整體設(shè)計(jì)。
　　(2)從有限元的基本原理出發(fā)，詳細(xì)介紹了新型發(fā)電機(jī)的二維有限元模型及其勵(lì)磁電流的外電路控制模型，并對(duì)發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)工作特性進(jìn)行了仿真分析。無(wú)論是發(fā)電機(jī)的空載特性還是外特性和調(diào)節(jié)特性，都具有較好的工作性

4、能，實(shí)現(xiàn)了預(yù)先的設(shè)計(jì)和控制目標(biāo)。
　　(3)設(shè)計(jì)了發(fā)電機(jī)的全波勵(lì)磁控制系統(tǒng)，包括硬件部分的設(shè)計(jì)和軟件部分的設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)部分選用了TI公司的TMS320F2812作為控制核心，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的硬件部分的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖，之后就各個(gè)模塊所實(shí)現(xiàn)的功能主要設(shè)計(jì)了主電路、驅(qū)動(dòng)電路、位置檢測(cè)電路、電流保護(hù)電路以及DSP的電源電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和通信電路。軟件部分在CCS的開發(fā)環(huán)境下，在硬件電路的基礎(chǔ)之上，主要完成了主程序、PWM中斷程序