【摘要】：混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)綜合了傳統(tǒng)永磁同步發(fā)電機(jī)和電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)一臺(tái)混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子永磁磁極和鐵磁磁極的排列方式、最小求解區(qū)域、設(shè)計(jì)及其性能計(jì)算與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。提出了一種永磁磁極和鐵磁磁極共存的混合磁極式永磁同步發(fā)電機(jī),且轉(zhuǎn)子上布置了兩套勵(lì)磁繞組,分別為運(yùn)行勵(lì)磁繞組和滅磁勵(lì)磁繞組。分析了該類(lèi)混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)氣隙磁場(chǎng)調(diào)節(jié)原理,以及轉(zhuǎn)子永磁磁極和鐵磁磁極兩種排列方式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),給出了其轉(zhuǎn)子磁導(dǎo)和磁動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式,得到了其諧波含量。以電磁場(chǎng)計(jì)算的周期性和半周期性邊界條件為基礎(chǔ),從氣隙磁通密度的角度,推導(dǎo)并分析了該類(lèi)混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子側(cè)氣隙磁通密度諧波次數(shù)特點(diǎn),得到了定、轉(zhuǎn)子側(cè)分別以磁極數(shù)表示的單元電機(jī)及其電磁場(chǎng)最小求解區(qū)域,可以大大減小計(jì)算量。通過(guò)對(duì)整個(gè)電機(jī)和最小求解區(qū)域的電感參數(shù)、鐵芯損耗、轉(zhuǎn)矩和電壓波形的計(jì)算和對(duì)比,同時(shí)結(jié)合2臺(tái)混合磁極式永磁同步電機(jī)樣機(jī)的測(cè)試結(jié)果,驗(yàn)證了理論分析的正確性。針對(duì)混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的主要尺寸、永磁磁極和鐵磁磁極的配比、永磁體,以及運(yùn)行勵(lì)磁繞組和滅磁勵(lì)磁繞組等主要參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),計(jì)算并分析了氣隙長(zhǎng)度和永磁體充磁方向的厚度對(duì)電機(jī)性能的影響,得到了一種混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)方案。研制了一臺(tái)混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)樣機(jī),搭建了混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)樣機(jī)測(cè)試平臺(tái)。針對(duì)該樣機(jī)的氣隙磁場(chǎng)調(diào)節(jié)特性、空載特性、外特性和調(diào)整特性等性能進(jìn)行了計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了該混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM341
【圖文】：

并聯(lián)磁路式混合勵(lì)磁電機(jī)

圖 2.3 混合勵(lì)磁同步電機(jī)磁通示意圖永磁磁極的磁通路徑：永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)從永磁齒、定子軛、定子齒、氣隙、永磁體 S 極、轉(zhuǎn)子閉合磁回路。鐵磁磁極的磁通路徑：鐵磁磁極的

圖 2.4 永磁磁極等效磁路磁阻；rR 為轉(zhuǎn)子鐵芯磁阻；Rs1、Rs2分別為定子；pmF 為永磁磁動(dòng)勢(shì)； pm為永磁磁極的主磁得到永磁磁極磁路的主磁通為：

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