论文摘要
混合励磁同步电机中既有永磁体又有励磁绕组,两个磁势源同时存在,综合电励磁同步电机调磁方便和永磁同步电机功率密度高等优点,成为发电系统的一个新成员。本文主要对混合励磁无刷交流发电机的基本结构、电磁特性、输出特性进行了研究,并且对基于此电机的数字调压器进行了设计。文中首先介绍了混合励磁无刷交流发电机的基本结构和工作原理。结合该新型电机径/轴向磁路特点,提出了该电机的等效磁路模型。应用三维电磁场有限元方法分析了混合励磁无刷交流发电机的磁场分布、静态特性,验证了该电机的基本工作原理,并得出了其结构优化的原则。其次改进了磁钢结构、改善轴向磁分路过饱和问题,通过磁场分析验证了优化的正确性,并且对混合励磁无刷交流发电机的主气隙磁场调节性能进行了研究。在结构优化之后,运用三维电磁场有限元方法对电机的空载特性、外特性、调节特性和电枢反应进行瞬态场仿真和分析,并与实验结果进行了对比和分析。最后本文对基于混合励磁无刷交流发电机的数字调压器进行了研制,完成了软件设计,通过初步实验验证了系统基本工作原理的正确性。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 航空电机的类型与发展1.2 混合励磁同步电机的研究现状和背景1.3 课题研究目的和研究内容第二章 混合励磁无刷交流发电机的结构与原理2.1 混合励磁无刷交流发电机的结构2.2 混合励磁无刷交流发电机的基本原理2.2.1 径向和轴向磁通路径2.2.2 混合励磁无刷交流发电机的等效磁路2.3 混合励磁无刷交流发电机的特点2.4 本章小结第三章 混合励磁无刷交流电机静态特性分析与结构优化3.1 混合励磁无刷交流电机三维有限元仿真模型建立3.2 混合励磁无刷交流电机三维有限元仿真及其静态特性3.2.1 径向磁路分析3.2.2 轴向磁路分析3.3 混合励磁无刷交流发电机的结构优化3.4 主气隙磁场调节性能研究3.5 本章小结第四章 基于瞬态场分析的混合励磁无刷交流发电机输出特性研究4.1 混合励磁无刷交流发电机的空载特性分析4.2 混合励磁无刷交流发电机的外特性分析4.3 混合励磁无刷交流发电机的调节特性分析4.4 混合励磁无刷交流发电机的电枢反应定性仿真和分析4.5 实验与仿真对比分析4.6 本章小结第五章 混合励磁无刷交流发电机数字调压器5.1 混合励磁无刷交流发电机数字电压调节器的特点5.2 混合励磁无刷交流电机数字调压器的基本结构5.3 硬件组成概述5.3.1 硬件组成概述5.3.2 CPU 主电路及外围设备5.3.3 三相电压检测5.4 软件组成概述5.4.1 软件流程5.4.2 PI 调节软件设计5.5 实验结果分析第六章 总结与展望6.1 本文工作总结6.2 后续研究和展望参考文献致谢在学期间的研究成果及发表的学术论文
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