轉子磁分路混合勵磁同步發(fā)電機數(shù)字調壓技術研究.pdf

1、混合勵磁同步電機是在永磁同步電機基礎上發(fā)展而成的一類新型電機,力求綜合永磁電機高效高功率密度和電勵磁同步電機氣隙磁場可調的優(yōu)點,在航空電源、新能源發(fā)電等領域引起國內外學者的廣泛關注。變頻交流電源是現(xiàn)代先進飛機交流主電源系統(tǒng)的發(fā)展方向,轉子磁分路混合勵磁同步電機具有寬廣的電壓調節(jié)范圍,在變頻交流電源系統(tǒng)中有重要的應用價值。
　　 研究混合勵磁同步電機輸出特性并設計其電壓調節(jié)器是構建混合勵磁同步電機變頻交流發(fā)電系統(tǒng)的關鍵和前提。本文

2、探索研究轉子磁分路混合勵磁同步電機的發(fā)電特性、建模方法和數(shù)字調壓技術,為混合勵磁同步電機應用于航空交流電源系統(tǒng)奠定技術基礎。
　　 首先闡述轉子磁分路混合勵磁同步電機的結構原理,并通過三維有限元分析研究其氣隙磁場調節(jié)性能。建立了電機三維瞬態(tài)場路耦合分析模型,完成空載特性和外特性的仿真分析,并進行了實驗驗證。根據(jù)電機電壓方程,建立出轉子磁分路混合勵磁同步電機的MATLAB數(shù)學模型。
　　 針對變頻交流電源系統(tǒng)寬轉速工作范圍

3、特性需求,研究發(fā)電機三相交流電壓有效值計算方法和電壓調節(jié)多環(huán)控制理論。在電機本體模型基礎上進一步構建了電壓調節(jié)系統(tǒng)閉環(huán)仿真模型,完成發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能分析,采用輸出電壓、勵磁電流和負載電流三環(huán)控制方法,實現(xiàn)穩(wěn)壓輸出。構建了基于dSPACE控制的無刷直流電機驅動系統(tǒng),并研制出以TMS320F2812型DSP芯片為控制核心的混合勵磁同步電機數(shù)字電壓調節(jié)器。實驗結果表明:轉子磁分路混合勵磁同步電機數(shù)字調壓系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能,