當(dāng)今社會(huì)混合動(dòng)力汽車具有良好的發(fā)展前景,并且該類型的汽車正朝著高效、清潔的方向快速發(fā)展。為滿足目前車載電器的用電需求以及在寬速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)輸出恒定電壓的要求,本文提出了一種新型并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)的雙凸極發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)的新穎之處在于將永磁體放置在定子槽內(nèi)通過硅鋼片連接到定子齒上,而且轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用簡單的凸極結(jié)構(gòu),適用于高速和高溫運(yùn)行。通過給定的技術(shù)指標(biāo),按照設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)了一臺(tái)1k W的繞組分離式混合勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)（Hybrid excitation double salient generator with separate windings,HEDSGSW）。首先,本文回顧了車用發(fā)電機(jī)的發(fā)展歷程,對(duì)比了幾款車用發(fā)電機(jī)的優(yōu)劣勢,并總結(jié)了國內(nèi)外對(duì)于混合勵(lì)磁電機(jī)的研究現(xiàn)狀,提出新型并聯(lián)磁路結(jié)構(gòu)雙凸極發(fā)電機(jī)方案�；诖怕纺Ｐ�,對(duì)該電機(jī)的磁路特點(diǎn)、工作原理、發(fā)電方式進(jìn)行了分析,并基于磁動(dòng)勢—?dú)庀侗却艑?dǎo)的方法對(duì)空載反電動(dòng)勢進(jìn)行了解析計(jì)算。其次,研究電機(jī)運(yùn)行特性,對(duì)電壓調(diào)整率的影響因素進(jìn)行了深入的分析,通過改變電機(jī)軸向長度、氣隙長度、電樞繞組匝數(shù)等參數(shù),得到電機(jī)交直軸電樞... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

爪極電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-8-電樞繞組永磁體(a)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(b)定子沖片(c)轉(zhuǎn)子沖片圖1-9謝菲爾德大學(xué)的磁通切換永磁電機(jī)2015年東南大學(xué)的花為教授針對(duì)上述電機(jī)進(jìn)行了大量的研究，提出了混合勵(lì)磁的E形磁通切換電機(jī)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-10(a)所示，其中圖1-10(b)、1-10(c)分別為定子及轉(zhuǎn)子沖片圖，在E形鐵心中，勵(lì)磁繞組位于沒有電樞繞組的間隔齒上，從而同時(shí)提供了相與相之間的物理隔離以及磁隔離。該電機(jī)不僅具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)、高轉(zhuǎn)矩密度以及高容錯(cuò)能力等優(yōu)點(diǎn)，在每個(gè)E形齒的中間齒上繞上勵(lì)磁繞組，從而調(diào)節(jié)氣隙磁場，通過施加正向磁場電流，可以減小出錯(cuò)后的電樞繞組電流，同時(shí)保持轉(zhuǎn)矩輸出[31]。永磁體勵(lì)磁繞組電樞繞組(a)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-9-(b)定子沖片(c)轉(zhuǎn)子沖片圖1-10東南大學(xué)的混合勵(lì)磁電機(jī)結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)[32]提出了一種磁通反向電機(jī)的混合勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1-11所示。與傳統(tǒng)的永磁體貼滿定子齒的結(jié)構(gòu)不同，該電機(jī)是在定子齒兩側(cè)開槽，來放置永磁體，此時(shí)電機(jī)的定子齒上并沒有貼滿永磁體，而是在定子齒中心留有磁橋結(jié)構(gòu)，磁橋的存在有利于勵(lì)磁繞組磁通的通過，每個(gè)齒上的永磁體充磁方向相同，相鄰齒上永磁體充磁方向相反，這在一定程度上也可以減小漏磁，提高了電機(jī)效率，而且每隔一個(gè)齒上放置一個(gè)勵(lì)磁繞組，降低了材料的用量，節(jié)約了成本。通過研究參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)矩和功率因數(shù)的影響，發(fā)現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩的最佳轉(zhuǎn)子槽數(shù)與傳統(tǒng)磁通反向電機(jī)不同，當(dāng)勵(lì)磁繞組的安培匝數(shù)與交流電樞繞組的安培匝數(shù)相同時(shí)，轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值。此外，極弧系數(shù)對(duì)勵(lì)磁繞組的增磁和去磁能力有顯著影響，當(dāng)同時(shí)考慮轉(zhuǎn)矩密度和功率因數(shù)時(shí)，無法同時(shí)獲得其最佳值，因此應(yīng)在兩種性能之間做出折衷，通過將混合勵(lì)磁磁通反向電機(jī)的轉(zhuǎn)矩—速度包絡(luò)與其單獨(dú)的永磁體勵(lì)磁電機(jī)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)混合勵(lì)磁可以提高低速過載轉(zhuǎn)矩密度和高速磁通削弱能力。勵(lì)磁繞組電樞繞組永磁體圖1-11華中科技大學(xué)混合勵(lì)磁電機(jī)結(jié)構(gòu)英國謝菲爾德大學(xué)的諸自強(qiáng)教授提出了并聯(lián)磁路的雙凸極結(jié)構(gòu)如圖1-12所示。該結(jié)構(gòu)將永磁體放在定子齒之間，當(dāng)勵(lì)磁繞組不通電時(shí)，永磁體產(chǎn)生的磁通通過定子齒、定子軛和永磁體形成閉合回路；當(dāng)勵(lì)磁繞組通電時(shí)，永磁體產(chǎn)生的磁通一部分通過定子齒、定子軛和永磁體形成回路，一部分通過定轉(zhuǎn)子齒、氣隙

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢展望與對(duì)策[J]. 張厚明,赫榮亮,周禛.  中國國情國力. 2019(06)
[2]新型直爪混合勵(lì)磁爪極電機(jī)設(shè)計(jì)與研究[J]. 杜飛,姚舜才,安坤,王鑫.  機(jī)電工程. 2019(05)
[3]基于有限元法的無刷交流勵(lì)磁機(jī)空載特性分析及額定勵(lì)磁電流計(jì)算[J]. 姚維康,徐余法,黃厚佳,閆鑫洋.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2019(03)
[4]電動(dòng)車、電動(dòng)車用電源及其發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 雷驚雷,張占軍,吳立人,潘國宏,黃少卿,楊邁之,蔡生民.  電動(dòng)自行車. 2018(09)
[5]基于Ansoft汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁分析與設(shè)計(jì)[J]. 苑新博,林珍.  電氣開關(guān). 2017(06)
[6]增程式電動(dòng)汽車永磁同步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與改進(jìn)[J]. 王曉遠(yuǎn),呂海英.  微特電機(jī). 2016(12)
[7]大功率永磁同步發(fā)電機(jī)低電壓調(diào)整率研究[J]. 李虎如,蘭志勇,廖克亮,魏雪環(huán),陳麟紅.  計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2016(04)
[8]新型爪極發(fā)電機(jī)的電磁分析[J]. 李衛(wèi)民,馬平平.  微特電機(jī). 2016(03)
[9]基波電樞磁動(dòng)勢對(duì)轉(zhuǎn)子齒諧波電動(dòng)勢的影響[J]. 夏永洪,龔文軍,黃劭剛,楊玉文,黃新.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[10]汽車發(fā)電機(jī)極弧系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響[J]. 魏瓊,鮑曉華,李佳慶,楊帆.  微特電機(jī). 2015(03)

博士論文
[1]磁通反向電機(jī)的理論分析及拓?fù)溲芯縖D]. 高玉婷.華中科技大學(xué) 2017
[2]永磁同步電機(jī)鐵心損耗與暫態(tài)溫度場研究[D]. 張洪亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)基本性能研究[D]. 秦海鴻.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于耦合場的永磁伺服電機(jī)溫升計(jì)算研究[D]. 宋聰.沈陽工業(yè)大學(xué) 2018
[2]雙交錯(cuò)混合勵(lì)磁電機(jī)等效磁路及軛部厚度對(duì)調(diào)磁能力的影響[D]. 王一丁.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 2018
[3]并列式混合勵(lì)磁電機(jī)電動(dòng)特性及控制技術(shù)研究[D]. 繆周.南京航空航天大學(xué) 2018
[4]轉(zhuǎn)子磁分路混合勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究[D]. 張曉祥.南京航空航天大學(xué) 2017
[5]變速運(yùn)行雙凸極發(fā)電機(jī)電磁特性分析與損耗研究[D]. 王瑜.南京航空航天大學(xué) 2016
[6]汽車發(fā)電機(jī)爪極轉(zhuǎn)子的渦流損耗計(jì)算分析及其性能優(yōu)化[D]. 魏瓊.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[7]車用混合勵(lì)磁爪極電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 孟恒.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015
[8]并聯(lián)式混合勵(lì)磁無刷爪極發(fā)電機(jī)的研究[D]. 朱麗莎.山東大學(xué) 2014
[9]電動(dòng)汽車增程器用永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D]. 鄭怡.天津大學(xué) 2014
[10]永磁同步發(fā)電機(jī)及在混合動(dòng)力汽車中的應(yīng)用研究[D]. 趙晨光.廣東工業(yè)大學(xué) 2013



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