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文檔簡介
1、混合勵磁是永磁勵磁和電勵磁兩種勵磁方式的有機(jī)結(jié)合,混合勵磁電機(jī)集成了電勵磁同步電機(jī)調(diào)磁方便和永磁同步電機(jī)效率高、轉(zhuǎn)矩/質(zhì)量比大等優(yōu)點,同時又在最大程度上克服兩者的缺點,因此自20世紀(jì)80年代被提出后就受到廣泛關(guān)注,有較大的推廣應(yīng)用價值。但是到目前為止所提出的混合勵磁方案大多數(shù)都存在一定的的問題:對于串聯(lián)式混合勵磁電機(jī)其結(jié)構(gòu)雖簡單,但是其磁路磁阻大,而且電機(jī)結(jié)構(gòu)一般需要電刷滑環(huán)裝置,使用不當(dāng)容易產(chǎn)生火花;并聯(lián)式混合勵磁電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)無刷化勵
2、磁,但是需要專門的勵磁系統(tǒng),造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一種將感應(yīng)電勵磁和永磁結(jié)合起來的電機(jī)即基于感應(yīng)勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機(jī)。該電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,無電刷滑環(huán),無需副勵磁機(jī),具有高功率密度、方便調(diào)磁的優(yōu)勢。
本文研究了一種新型的基于感應(yīng)勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機(jī),介紹了其結(jié)構(gòu)特點及基本原理。利用等效磁路法和二維有限元法,對電機(jī)的磁場性能進(jìn)行了分析;并且制造了樣機(jī),對其進(jìn)行了空載調(diào)磁實驗操作。本文具體的研究工作主要有以下
3、幾個方面:
(1)針對現(xiàn)有混合勵磁同步電機(jī)有刷結(jié)構(gòu)的勵磁方案,本文進(jìn)行無刷化改進(jìn),建立了一種基于感應(yīng)調(diào)磁的混合勵磁同步發(fā)電機(jī)模型,該電機(jī)能夠克服感應(yīng)電勵磁同步發(fā)電機(jī)和永磁電機(jī)的缺陷,同時又能最大程度的兼顧兩者的優(yōu)點,比較容易調(diào)節(jié)勵磁而且實現(xiàn)了電機(jī)的無刷化結(jié)構(gòu)。
(2)本文詳細(xì)地介紹了該發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點和工作原理,根據(jù)要求設(shè)計了電樞繞組的連接方案,介紹了電機(jī)結(jié)構(gòu)的主要參數(shù),包括電機(jī)額定運行參數(shù)、定子槽的設(shè)計、轉(zhuǎn)子槽的確
4、定。通過合理的電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,充分發(fā)揮永磁勵磁和感應(yīng)勵磁兩者的優(yōu)點。
(3)建立了基于感應(yīng)勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機(jī)的等效磁路模型。利用解析法分析了定子輔助繞組電流和轉(zhuǎn)子感應(yīng)勵磁繞組電流的關(guān)系,得出轉(zhuǎn)子勵磁磁勢。按照電機(jī)實際磁通的路徑關(guān)系,將轉(zhuǎn)子勵磁磁勢和永磁磁勢結(jié)合起來建立了電機(jī)的等效磁路分析模型,從磁路的角度初步分析了磁場調(diào)節(jié)原理。
(4)利用Ansoft Maxwell2D軟件建立了二維有限元模型,通過仿真分析了I
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