励磁电流负反馈对双凸极电机调压性能的影响

电励磁双凸极发电机(Doubly Salient Electro-magnetic Generator,简称DSEMG)具有结构简单、可靠性高、控制方便等特点,可通过调节励磁电流的大小来维持输出电压恒定。传统调压器由于仅引入输出电压负反馈,稳态性能往往难以满足要求。简单介绍了DSEMG的发电原理,提出在传统调压器的基础上再引入励磁电流负反馈,通过Simulink仿真和实验验证,与传统调压方式的结果相比较,说明该调压方式有较高的调压精度,适合于DSEMG。     

直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机研究

三相电励磁双凸极电机定子极数与转子极数之间的约束关系制约着其在低速直驱场合的应用。针对该问题,本文提出了一种多转子极DSEG电机新结构,推导了多转子极DSEM的定子极数与转子极数之间可能的配合关系,给出了多转子极DSEM定子极宽与定子极距之比的取值,并在此基础上建立了有限元分析模型对24/16、12/16和6/16三种结构的空载特性进行计算。有限元仿真结果验证了本文所提多转子极DSEG电机结构的合理性,表明了多转子极DSEG电机在定位力矩、功率密度和效率方面具有一定的优势。本文工作丰富了DSEG电机结构和理论。     

直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机

针对如何提高低速直驱双凸极发电机效率的问题,研究了一种多转子极电励磁双凸极发电机新结构,推导了该发电机定子极数与转子极数配合关系,给出了多转子极DSEM定子极宽与定子极距之比的取值,并在此基础上建立了有限元分析模型,在发电机转速、每相串联匝数、转子极数和主要尺寸相同的条件下对比分析了24/16、12/16和6/16极电励磁双凸极发电机的磁链、电动势、电感、定位力矩、效率和重量.分析结果表明本文所提多转子极DSEG发电机结构的合理性.     

电励磁双凸极电机的机械特性研究

理论分析了电励磁双凸极电机与输出转矩的关系，以一台18kW电机为例，在不同运行条件下进行实验。通过对实验结果进行分析，揭示了电机在不同运行条件下的机械特性。     

混合励磁双凸极电动机调速系统性能仿真研究

为了研究混合励磁双凸极电动机(HEDS)调速系统性能,给出了HEDS的数学模型及控制策略.采用Simulink/PSB工具箱,建立了HEDS电动机及其系统的一体化仿真模型.根据该类电机的驱动控制策略和方案,进行了不同运行条件下的仿真.结果表明,与DSPM电动机相比,HEDS电动机低速时具有更高的输出转矩,高速时有更宽广的调速范围,且其动态响应速度更快.     

混合励磁双凸极电机提前角控制策略研究

为提高混合励磁双凸极电机在半桥功率变换器供电方式下高速运行时的输出转矩,以定、转子极弧为15°/20°的12/8极混合励磁双凸极电机为研究对象,在对标准角控制策略研究基础上,提出了提前角控制策略,并对不同提前角对电机相绕组电流和输出转矩的影响进行了理论分析和仿真研究,达到了预期目的。     

外转子双馈双凸极永磁风力发电机的设计与研究

提出了一种新型的外转子双馈双凸极永磁风力发电机.该电机采用混合励磁结构形式,在电机的定子上同时存在直流励磁绕组和永磁体作为电机的励磁;电机的电枢绕组也安放在定子上,实现了定子的双馈形式;外转子全部由铁心组成,结构简单.该电机的创新在于每一块永磁体都有一对磁路与之相并联的附加气隙,这样可以更加有效地实现对气隙磁场的调节.由于气隙磁场可以随意调节,所以该电机可以在不同的转速和负载电流的情况下实现恒定的输出电压.     

换相策略对电励磁双凸极电机损耗的影响研究

双凸极电机结构简单、可靠性高、成本低且能量密度大,应用前景广阔。此处以三相12/8极电励磁双凸极电机(DSEM)为研究对象,分析和比较了三相三状态(TPTS)、TPTS提前角(TPTS AAC)、三相六状态(TPSS)与三相九状态(TPNS)控制策略的异同。借助Maxwell有限元仿真软件,从提前角的大小及桥臂开关管的导通时长的角度出发,研究换相策略对电机损耗的影响。并设计实验对仿真结果进行了验证。     

电励磁双凸极电机数字电压调节器的研究与实现

针对新型电励磁双凸极电机,设计出数字电压调节器。它以TMS320F240型DSP为核心CPU,充分利用DSP丰富的内部外设模块,简化了系统硬件结构。由于DSP的高速运算处理能力,数字调压器能胜任更先进的控制算法,且易于扩展保护功能。实验结果表明,设计的数字调压器已具有良好的调压性能。     

基于Maxwell 2D的电励磁双凸极电动机仿真分析

电励磁双凸极电动机是一种新型的电动机，其电磁特性有待进一步深入研究。利用ANSOFT公司的有限元分析软件Maxwell 2D，得到了电动机的静态特性，与实验结果进行了对比。     

多相电励磁双凸极发电机的极数和极弧系数研究

电励磁双凸极发电机(wound-field doubly salient generator,WFDSG)的极数和极弧系数设计不当会导致电机产生较大的定位转矩和励磁绕组反电势。为了设计容错能力强、电压脉动率小的多相WFDSG,该文对多相WFDSG的极数和极弧系数进行了研究。在分析多相WFDSG原理的基础上,确定了多相WFDSG的设计要求;分析了定转子极数和极弧系数等结构参数对各绕组电感、电动势等性能参数的影响规律,推导了多相WFDSG普遍适用的定子极数、转子极数和定转子极弧系数等结构参数的约束公式,为设计多相双凸极电机提供理论基础。依据上述理论设计了一种12/9极四相WFDSG,利用有限元软件对传统WFDSG和该文设计的新型四相WFDSG样机进行了对比分析,试制了样机并进行了实验。仿真和实验结果验证了所提出的设计方法和电机结构的合理性。     

基于双绕组电励磁双凸极电机的双余度发电系统

在一台电励磁双凸极发电机定子上设置两套3相电枢绕组实现双通道发电，通过调节励磁电流大小使两发电通道输出相应的额定电压，并联向负载供电。用等效磁路模型对双绕组电机的电感特性进行了理论研究，并用有限元方法对其电磁特性进行仿真计算，仿真结果与分析相一致；同时介绍了双余度发电系统的硬件构成，并实验验证了系统具有很好的稳态、动态特性和可靠性。     

基于滑模变结构控制的DSEM驱动系统研究

从电励磁双凸极电机(DSEM)的基本原理出发,设计了基于滑模变结构控制(SMC)的双闭环驱动系统。该系统的转速外环采用变指数趋近律的SMC,电流内环采用滞环控制。基于有限元分析法建立了DSEM驱动系统的场-路联合仿真系统,与外环采用比例积分(PI)控制、内环采用滞环控制的双闭环驱动系统进行仿真及实验对比。结果表明DSEM驱动系统采用SMC可提高电机的转速响应速度,具有很好的鲁棒性。     

一种新型电励磁双凸极无刷直流发电机

提出一种新型电磁式双凸极无刷直流电机,它是在双凸极永磁电机基础上,用电励磁代替原电机的永磁结构,发电运行时,取消了原电机中的功率变换器和转子位置传感器,电机的结构和制造工艺简单,可靠性高,功率密度高,成本低.本文设计加工一台原理样机,并采用二维电磁场有限元法对其进行了精确分析计算,得到了电机的静态特性,与实验结果进行了对比.     

基于TMS320F2812的混合励磁双凸极电机驱动控制系统实验研究

介绍了带导磁桥的新型混合励磁电机结构及运行原理,针对电机特点,设计并实现了以高性能数字信号处理器TMS320F2812为核心的驱动控制系统,通过对系统硬件,软件两方面的分析,阐述了系统具体构成,其中重点介绍了基于状态机的位置及速度确定方法和励磁调节的主电路,最后给出了实验结果,证明了系统的可行性.     

双凸极电励磁发电机的磁链分析及试验

对12/8极双凸极电励磁电机进行了研究,介绍了电机的工作原理和数学模型,给出了电磁场的理论依据,分析了其静态和动态特性。     

电励磁双凸极无刷直流发电机热网络建模与热特性研究EI北大核心CSCD

电励磁双凸极无刷直流发电机具有调压方便、可靠性高的优点,在航空电源领域得到应用,但励磁绕组的引入会带来额外的励磁损耗,进而影响电机的温升。建立准确快速的电励磁双凸极电机温度场模型,并进行热特性研究对其安全稳定运行非常关键。该文对比分析集中励磁与分布励磁双凸极电机的结构特点与损耗分布特性。针对集中励磁双凸极电机的非均匀槽特点,考虑异型槽之间的热耦合作用,建立热网络分析模型。建立有限元分析模型验证了热网络模型的正确性,并对比分析不同转速与负载下集中励磁与分布励磁双凸极电机的热特性。搭建水冷集中励磁双凸极电机实验平台,并完成电磁与温升实验。实验结果与仿真结果一致,表明水冷条件下集中励磁双凸极电机相比于分布励磁双凸极电机具有更高的效率与更低的温升。     

电励磁双凸极风力发电机系统MPPT控制策略的对比

本文在分析电励磁双凸极风力发电机工作原理及其控制策略的基础上,针对定桨距风力机,运用叶尖速比法和功率信号反馈法,通过控制发电机励磁电流控制发电机的电磁转矩,调节机组转速,实现最大风能跟踪(MPPT)控制。为研究两种MPPT控制策略的效果,以阶跃风和随机风为例,对两种MPPT控制策略进行了仿真和实验研究,验证了控制策略的可行性与有效性。对两种控制策略进行了对比分析,比较得出功率信号反馈法优于叶尖速比法。     

四相双电枢绕组分布电励磁双凸极电机短路故障研究

短路故障是一种较为严重的电机故障,研究电机在短路故障下运行特性对提高电机在特殊环境下的运行能力至关重要.本文提出了一种四相12/9极双电枢绕组分布电励磁双凸极电机,深入研究了其基本结构与工作原理.在此基础上通过有限元仿真研究电机在两种短路故障下的绕组电流、磁链和端电压等电磁特性,得出了短路电流产生的电枢反应对电机的影响...     

混合励磁双凸极发电机双向励磁调压器的研制

介绍了一种并列式结构的混合励磁双凸极发电机(doubly salient hybrid excitation generator,DSHEG),阐述发电机的结构,建立相应的数学模型,并就混合励磁发电机提出一种能实现励磁电流双向控制的电压调节器,通过调节励磁电流以实现发电机的稳压输出。介绍DSHEG的3种发电方式,分析双极性控制策略调节励磁电流的工作原理和控制环参数对输出电压调节的影响;提出DSHEG的3种发电工作模式,并分析各自的特点。研制的调压器样机的发电调压试验结果表明：研制的调压器实现了双向励磁的控制,具有良好的稳态与动态调压性能,且可推广应用于其他形式的混合励磁发电机。