汽車用爪極發(fā)電機(jī)的分析與研究.pdf

1、本論文主要分析和研究了汽車用電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)和混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)。由于爪極特殊的結(jié)構(gòu)，爪極發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)具有明顯的三維特性，需要用三維數(shù)值方法進(jìn)行求解。由電磁場(chǎng)計(jì)算可以進(jìn)一步得到發(fā)電機(jī)相關(guān)性能和參數(shù)，目前國(guó)內(nèi)這方面的研究較為匱乏。 汽車用混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)是一種新型結(jié)構(gòu)電機(jī)，是電勵(lì)磁和永磁勵(lì)磁相結(jié)合，具有可以控制磁場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)相比，具有低速性能好、輸出性能較好以及效率較高的優(yōu)點(diǎn)，因此具有很好的研究前景。

2、 本論文主要對(duì)電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)和混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)進(jìn)行了三維磁場(chǎng)計(jì)算以及參數(shù)計(jì)算。具體包括以下幾個(gè)方面： 1.用三維有限元方法對(duì)電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)進(jìn)行了分析、建模和計(jì)算，用三維有限元方法計(jì)算了不同參數(shù)下的電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)的漏磁系數(shù)。在此基礎(chǔ)上，用三維有限元方法計(jì)算不同參數(shù)下的混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)的漏磁系數(shù)。所得結(jié)論對(duì)進(jìn)一步研究、分析和優(yōu)化該類電機(jī)具有一定的參考價(jià)值。 2.在得到電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)三維磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，用能量攝動(dòng)法

3、計(jì)算繞組電感參數(shù)。用三維有限元方法經(jīng)過迭代計(jì)算得到電勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性，并用實(shí)測(cè)值進(jìn)行驗(yàn)證。 3.用三維有限元方法對(duì)混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)進(jìn)行了分析、建模和計(jì)算，在計(jì)算混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)三維磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上，得到繞組電感參數(shù)。建立了混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)的三維等效磁網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)一步分析計(jì)算得到混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)的負(fù)載特性和效率。對(duì)混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化變量為永磁體的幾何參數(shù)，目標(biāo)函數(shù)是發(fā)電機(jī)的輸出電流。文中給出了優(yōu)化結(jié)果。

4、 4.在理論分析的基礎(chǔ)上，投入了混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)樣機(jī)，并且實(shí)際制作了這種電機(jī)的測(cè)試平臺(tái)。 5.傳統(tǒng)汽車用爪極發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中是用二極管整流橋?qū)敵龅娜嚯妷哼M(jìn)行整流，缺點(diǎn)是效率低且不可控。因此需要研制新型汽車用爪極發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的效率。本論文建立了基于模糊自適應(yīng)PI的混合勵(lì)磁爪極發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，通過斬波電路對(duì)占空比進(jìn)行控制，從而按需改變勵(lì)磁電流，可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)輸出電壓，用simulink仿真輸出電壓波形以及電流波