一種新型并聯(lián)式混合勵磁無刷同步發(fā)電機的基礎研究.pdf

1、混合勵磁同步發(fā)電機集成了電勵磁同步發(fā)電機調(diào)磁方便和永磁同步發(fā)電機效率高及功率密度高等優(yōu)點，可以解決永磁同步發(fā)電機氣隙磁場難以調(diào)節(jié)的困難，現(xiàn)有的混合勵磁方式中，或者具有電刷-滑環(huán)結(jié)構，使系統(tǒng)整體可靠性降低，或雖然能實現(xiàn)無刷化，但是電機是串聯(lián)結(jié)構，使電機損耗增大，電機工作效率降低，或者一部分電機是并聯(lián)結(jié)構，但結(jié)構復雜。尋找一種結(jié)構簡單、無電刷和滑環(huán)系統(tǒng)且易于實現(xiàn)的并聯(lián)混合勵磁結(jié)構將是混合勵磁電機的發(fā)展方向之一。
　　新型全波感應勵磁式

2、混合勵磁同步發(fā)電機將永磁同步發(fā)電機與感應勵磁方式結(jié)合起來，同時結(jié)合設計的全波感應勵磁控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全波感應勵磁，不但能實現(xiàn)無刷化勵磁，而且系統(tǒng)結(jié)構簡單，可靠性高，維護簡單，具有氣隙磁場可調(diào)和功率密度高的特點。
　　課題研究了一種新型并聯(lián)結(jié)構的混合勵磁發(fā)電機首先說明了該發(fā)電機的基本結(jié)構和工作原理通過二維有限元法對電機的空載特性和負載特性進行了詳細的分析，在仿真分析的基礎上，設計出發(fā)電機的勵磁控制系統(tǒng)，并針對研制的樣機進行了空載試驗和

3、負載試驗，本文具體的研究工作可總結(jié)如下:
　　(1)詳細分析了全波感應勵磁式混合勵磁同步發(fā)電機的結(jié)構形式，并闡述了該電機的基本工作原理;全波感應勵磁控制系統(tǒng)是發(fā)電機的重要組成部分，詳細介紹了勵磁控制系統(tǒng)的工作原理和整體設計。
　　(2)從有限元的基本原理出發(fā)，詳細介紹了新型發(fā)電機的二維有限元模型及其勵磁電流的外電路控制模型，并對發(fā)電機的各項工作特性進行了仿真分析。無論是發(fā)電機的空載特性還是外特性和調(diào)節(jié)特性，都具有較好的工作性

4、能，實現(xiàn)了預先的設計和控制目標。
　　(3)設計了發(fā)電機的全波勵磁控制系統(tǒng)，包括硬件部分的設計和軟件部分的設計。硬件設計部分選用了TI公司的TMS320F2812作為控制核心，設計了控制系統(tǒng)的硬件部分的總體設計結(jié)構圖，之后就各個模塊所實現(xiàn)的功能主要設計了主電路、驅(qū)動電路、位置檢測電路、電流保護電路以及DSP的電源電路、時鐘電路、復位電路和通信電路。軟件部分在CCS的開發(fā)環(huán)境下，在硬件電路的基礎之上，主要完成了主程序、PWM中斷程序