【摘要】：混合勵磁同步發(fā)電機綜合了傳統(tǒng)永磁同步發(fā)電機和電勵磁同步發(fā)電機的優(yōu)點,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對一臺混合勵磁同步發(fā)電機的轉(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)計及其性能計算與實驗進行了研究。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,且轉(zhuǎn)子上布置了兩套勵磁繞組,分別為運行勵磁繞組和滅磁勵磁繞組。分析了該類混合勵磁發(fā)電機氣隙磁場調(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,給出了其轉(zhuǎn)子磁導(dǎo)和磁動勢的表達(dá)式,得到了其諧波含量。以電磁場計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)并分析了該類混合勵磁發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子側(cè)氣隙磁通密度諧波次數(shù)特點,得到了定、轉(zhuǎn)子側(cè)分別以磁極數(shù)表示的單元電機及其電磁場最小求解區(qū)域,可以大大減小計算量。通過對整個電機和最小求解區(qū)域的電感參數(shù)、鐵芯損耗、轉(zhuǎn)矩和電壓波形的計算和對比,同時結(jié)合2臺混合磁極式永磁同步電機樣機的測試結(jié)果,驗證了理論分析的正確性。針對混合勵磁發(fā)電機的主要尺寸、永磁磁極和鐵磁磁極的配比、永磁體,以及運行勵磁繞組和滅磁勵磁繞組等主要參數(shù)進行了設(shè)計,計算并分析了氣隙長度和永磁體充磁方向的厚度對電機性能的影響,得到了一種混合勵磁發(fā)電機設(shè)計方案。研制了一臺混合勵磁發(fā)電機樣機,搭建了混合勵磁發(fā)電機樣機測試平臺。針對該樣機的氣隙磁場調(diào)節(jié)特性、空載特性、外特性和調(diào)整特性等性能進行了計算和實驗測試,計算結(jié)果和實驗結(jié)果吻合較好,驗證了該混合勵磁發(fā)電機方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM341
【圖文】：

并聯(lián)磁路式混合勵磁電機

圖 2.3 混合勵磁同步電機磁通示意圖永磁磁極的磁通路徑：永磁體產(chǎn)生的磁場從永磁齒、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 為永磁磁動勢； 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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