基于感應勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機的基礎研究.pdf

1、混合勵磁是永磁勵磁和電勵磁兩種勵磁方式的有機結合，混合勵磁電機集成了電勵磁同步電機調磁方便和永磁同步電機效率高、轉矩/質量比大等優(yōu)點，同時又在最大程度上克服兩者的缺點，因此自20世紀80年代被提出后就受到廣泛關注，有較大的推廣應用價值。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)式混合勵磁電機其結構雖簡單，但是其磁路磁阻大，而且電機結構一般需要電刷滑環(huán)裝置，使用不當容易產生火花;并聯(lián)式混合勵磁電機能夠實現(xiàn)無刷化勵

2、磁，但是需要專門的勵磁系統(tǒng)，造成結構復雜的問題。在此基礎上，本文設計了一種將感應電勵磁和永磁結合起來的電機即基于感應勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機。該電機結構簡單，無電刷滑環(huán)，無需副勵磁機，具有高功率密度、方便調磁的優(yōu)勢。
　　本文研究了一種新型的基于感應勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機，介紹了其結構特點及基本原理。利用等效磁路法和二維有限元法，對電機的磁場性能進行了分析;并且制造了樣機，對其進行了空載調磁實驗操作。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有刷結構的勵磁方案，本文進行無刷化改進，建立了一種基于感應調磁的混合勵磁同步發(fā)電機模型，該電機能夠克服感應電勵磁同步發(fā)電機和永磁電機的缺陷，同時又能最大程度的兼顧兩者的優(yōu)點，比較容易調節(jié)勵磁而且實現(xiàn)了電機的無刷化結構。
　　(2)本文詳細地介紹了該發(fā)電機的結構特點和工作原理，根據要求設計了電樞繞組的連接方案，介紹了電機結構的主要參數(shù)，包括電機額定運行參數(shù)、定子槽的設計、轉子槽的確

4、定。通過合理的電機結構設計，充分發(fā)揮永磁勵磁和感應勵磁兩者的優(yōu)點。
　　(3)建立了基于感應勵磁的混合勵磁同步發(fā)電機的等效磁路模型。利用解析法分析了定子輔助繞組電流和轉子感應勵磁繞組電流的關系，得出轉子勵磁磁勢。按照電機實際磁通的路徑關系，將轉子勵磁磁勢和永磁磁勢結合起來建立了電機的等效磁路分析模型，從磁路的角度初步分析了磁場調節(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