组合励磁稀土永磁同步发电机的基本原理和设计方法

本文介绍了一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机－－组合励磁稀土永磁同步发电机,这种发电机由两部分组成,主发电机部分和一般的永磁发电机相同,而辅助调节电压原部分类似于电励磁发电机,两部分共有一套电枢绕组。本文讨论了这种发电机的基本结构、基本原理和设计原则,建立了数学研制了样机进行实验分析,得出了有益的结论。     

复合励磁稀土永磁同步发电机设计与研究

永磁同步发电机结构简单、运行可靠，但是输出电压调节范围小。本文提出了一种解决永磁发电机电压调节问题的方法——利用永磁体和电励磁绕组组合励磁。这种发电机由永磁体和电励磁部分组成，发电机的主要气隙磁场由永磁体建立，电励磁部分提供电机调压所需的辅助磁场，两部分共用一个电枢。     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成,它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构,与永磁体同轴向,通过调节其磁场可调节输出电压,以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明,该辅助电励磁部分具有良好的调压功能,能实现端电压的稳定输出。     

复合励磁稀土永磁同步发电机辅助电励磁部分的研究与设计

复合励磁稀土永磁同步发电机是一种能解决永磁发电机电压调节问题的新型发电机。该发电机转子由永磁发电机部分和辅助电励磁部分组成，它们共有一个电枢绕组。辅助电励磁部分采用爪极式结构，与永磁体同轴向，通过调节其磁场可调节输出电压，以达到稳定端电压的目的。探讨了该发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法。实验分析表明，该辅助电励磁部分具有良好的调压功能，能实现端电压的稳定输出。     

混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析

介绍了一种混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析，这种发电机的主发电机部分和一般的永磁同步发电机相同，样机采用了表面径向式磁钢转子，另有用于调节电压的辅助电励磁部分，两部分共有一套电枢绕组。为了精确计算该发电机的参数和特性，采用了电磁场有限元计算，特别是对磁场分布比较复杂的电励磁部分采用了三维电磁场分析，在有限元数值计算的基础上，推导了计算发电机外特性的等效电路，并加工了实验样机，样机实测数据和计算结果相吻合。     

混合励磁永磁发电机及其设计

采用稀土永磁材料的发电机在可靠性及效率上优于普通发电机体积重量也相匹敌。本文就解决永磁发电机的电压调节问题进行了一定的研究，提出采用混俣励磁这一方案，即在电机由稀土永磁材料建立气隙磁场的主要部分，而因电压变化所需的调节部分由电励磁建立，是一种较为有效的解决方法，本文介绍了一种磁路独立式的混合励磁发电机方案，并 电机的性能特点作了分析，介绍了此电机的设计特点及该电机的行之有效的计算机辅助设计软件。     

串联磁路混合励磁爪极发电机的结构设计和特性

针对电励磁爪极发电机效率低、永磁爪极发电机磁场调节困难的问题,提出了一种串联磁路混合励磁爪极同步发电机,利用磁路计算方法和三维有限元的分析研究了这种新型电机各部分的磁通密度大小,确定了合适的极对数和合理的磁钢厚度,探讨了这种新型电机的空载特性、外特性和调节特性.研究表明:串联磁路混合励磁爪极发电机合适的极对数为2,且磁钢厚度存在一个较为合理的优化值;相对于电励磁爪极发电机,它实现了励磁电流的双向控制;相对于永磁爪极发电机它使得输出电压的可调,在更宽的负载范围内实现了输出电压的恒定;在参数相同的情况下,与电励磁爪极发电机相比,该电机具有更高的气隙磁通密度和功率密度.     

混合励磁永磁同步发电机的特性分析

当常规的永磁发电机在负载运行时,由于定子电阻、电枢反应的作用,发电机的输出电压随着负载的变化而变化。而混合励磁永磁同步发电机集成了电励磁和永磁两类电机的优点,使得发电机的输出电压可以得到有效的调节。该文从混合励磁永磁同步发电机的电阻、电抗参数入手,分析了各参数对发电机外特性的影响。实验结果验证了分析方法正确有效。     

稀土永磁同步发电机电辅助复合励磁系统的研究与设计

稀土永磁同步发电机具有结构简单、效率高等特点,但是在 d 轴电枢反应的作用下,永磁体的工作点产生动态变化,引起电压调整率要比电励磁发电机的电压调整率大得多.本文研究稀土永磁同步发电机电辅助复合励磁的系统,利用发电机输出端电压作为取样反馈信号,调节电辅助励磁电流,补偿 d 轴电枢反应.通过典型规格(7.5kVA)的样机实测表明,采用复合励磁的方法可以减小稀土永磁同步发电机电压调整率、提高运行性能.     

一种改善永磁同步发电机电压调整率的方案设计

针对永磁同步发电机无法通过调节励磁来调节输出电压的缺点,在永磁发电机的定子绕组上设计一套补偿绕组,当负载电流变化从而改变发电机的输出电压时,通过调节辅助励磁装置改变补偿绕组中电流的大小和方向,以抵消负载变化时电枢反应对气隙磁场的影响,从而保持输出电压的恒定,降低电压调整率.仿真计算表明,该方法可行.     

农用车永磁直流发电机的电子稳压研究

通过对离心式永磁发电机稳压原理的研究 ,采用高磁性永磁材料和新的电子技术以及对发电机绕组的创新设计 ,使发电机输出电压稳定的直流电 ,解决了小型农用车的低速照明问题和用电设备需用直流电的问题。     

用单片机测量同步发电机功角的方法

介绍了一种以MCS－51单片机为核心，通过测量发电机转轴上任意一点的位置信号和发电机输出电压信号，来确定发电机功角的一种测量方法，测试硬件系统中扩展了外部数据存贮器，实现了功角瞬态过程记录，并给出了硬件设计结构和软件设计框图。     

同步发电机自调节AVR控制器的研究

提出一种新的关于同步发电机在起动后加速过程中实现快速励磁的自动控制理论，即变频变阻抗理论。基于该理论，成功地设计出用于控制同步发电机的电压快速达到同步条件的自调AVR控制器。采用该控制器，同步发电机在起动后加速过程中，其输出端定子端电压能在最短的时间内达到系统要求的电压值。该理论在奥尔堡大学实验室的发电机系统已得到了证实。     

同步发电机定子绕组内部故障数值分析

对研究发电机内部故障的不同分析方法进行比较, 应用场路耦合法对发电机定予绕组内部故障建模。利用发电机动模实验研究方法,验证该模型的正确性。并基于快速傅里叶变换和小波变换技术,对不同运行工况下同步发电机定子绕组内部匝间短路故障的时频稳态和暂态特性进行相应的数值分析。数值分析结果表明不同励磁条件、不同负载、不同位置的定子绕组内部匝间短路具有不同的电气故障特征,要实现良好的同步发电机定子绕组内部保护必须综合考虑各种影响因素。这给发电机定子绕组的内部故障诊断和保护提供更多的理论和实验依据。同时通过实验分析表明,不同的同步电机发生内部故障时其故障规律可能有所不同。     

冲击磁铁脉冲发生器技术分析

为了配合合肥光源的满能量注入系统升级,分析了传输线型,简化PFN(脉冲形成网络)型和固态感应叠加型等几种用于冲击磁铁的高压大电流脉冲发生器技术和升级需要的冲击磁铁参数。建立了几种脉冲发生技术相应的的基本电路模型,并利用通用电路仿真软件Pspice仿真计算了相关参数,比较分析了各自的技术特点。重点介绍了新型的磁耦合固态感应叠加型脉冲发生器,建立了基于IGBT开关的感应叠加脉冲发生器样机,给出了实验波形。结果表明,感应叠加型脉冲发生器可以满足升级改造的要求,并具有脉冲上升下降时间较快,脉宽可调的特点。     

双馈发电机简化动态模型及在风电系统中应用

从电机基本原理出发,在定子旋转磁场坐标下,建立了由转子励磁电压双轴分量及发电机输入的机械转矩为控制变量的双馈发电机简化3阶动态模型。该模型简洁、明确、能较准确地描述发电机动态特性．易于数字仿真的实现。同时,根据所建模型及Matlab软件,详细比较了双馈发电机精确模型和简化模型在发电机运行状态发生改变后的各个物理量的响应特性。比较结果充分说明了该简化模型有良好的精确度,能很好的代替精确模型应用在转速变化范围较大,发电机功率因数较高的双馈发电机的建模和相关研究中,例如风力发电中变速恒频风电机组建模及并网运行的研究。     

A 4-kW 42-V induction-machine-based automotive power generation system with a diode bridge rectifier and a PWM inverter

The electrical load demand in automobiles has been increasing steadily due to the usage of several subsystems to improve engine performance, passenger comfort, and safety. The current production Lundell alternator is not able to meet the future growing power demand due to its inherent design limitations. Therefore, an efficient, high-power generation system is needed to meet the growing electric power demand in automobiles. The trend to adopt the 42-V power system in automobiles allows one to add more subsystems in an efficient way. In this paper, a three-phase 42-V 4-kW induction-machine-based automotive power generation scheme is proposed to meet the future electrical power demand in automobiles. This scheme uses a low-cost diode bridge rectifier directly connected to the induction machine to transfer active power to the battery and the load. The excitation to the machine is supplied by means of a low-power pulsewidth-modulation (PWM) inverter to control the output voltage of the generator connected to the diode bridge rectifier. This paper presents a new control methodology to regulate the output voltage of an induction generator directly connected to a diode bridge rectifier by controlling the auxiliary PWM inverter. The simulated performance results of a 4-kW 42-V induction generator scheme at various speeds and loads are presented.