起動-發(fā)電系統(tǒng)中雙凸極電機應用研究.pdf

1、電磁式雙凸極電機(DSEM)具有開關(guān)磁阻電機(SRM)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點,同時勵磁繞組的增加使得勵磁電流可控,發(fā)電調(diào)壓控制簡單,能夠?qū)崿F(xiàn)故障滅磁。上述優(yōu)點使DSEM易于實現(xiàn)起動/發(fā)電雙功能,不失為新型起動/發(fā)電機的又一選擇,由其構(gòu)成的無刷直流發(fā)電機系統(tǒng)非常適合于航空電源、風力風電等領域。因此,開展DSEM起動/發(fā)電系統(tǒng)(SGS)研究具有重要理論意義與實用價值。
　　 本文首先介紹了雙定子DSEM起動/發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)造、分析了起

2、動/發(fā)電雙向功率變換器工作原理,給出了DSEM數(shù)學模型,詳細分析了DSEM起動工作原理,深入剖析了考慮死區(qū)時間兩種控制策略(SACM和AACM)的數(shù)學機理。
　　 其次,本文建立了DSEM有限元仿真模型,仿真得到包括氣隙磁密、磁鏈、電勢、自感、互感和輸出電壓等電機參數(shù)。建立了SGS一體化仿真模型,仿真分析了起動、起動/發(fā)電切換、發(fā)電運行過程中各個環(huán)節(jié)的工作特性。
　　 介紹了數(shù)字起動控制系統(tǒng)的硬件設計以及軟件設計流程。介

3、紹了發(fā)電系統(tǒng)調(diào)壓機理和調(diào)壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。對SGS做了大量的實驗,包括起動、發(fā)電、起動/發(fā)電切換實驗。對系統(tǒng)的軟、硬件進行了完善和驗證,并成功實現(xiàn)了航空發(fā)動機的冷熱開車試驗。
　　 設計了改進SGS硬件電路。原來一體化控制器被分為起動控制器和直流發(fā)電控制器兩個獨立的控制器,起動控制器放在地面起動航空發(fā)動機,而直流發(fā)電控制器作為機載設備使用;這樣減小了飛機的載重量,增加了飛機的安全性,同時也減小了系統(tǒng)的耦合程度,增加了起動發(fā)電系統(tǒng)的