新型混合励磁发电系统用无刷励磁机电磁性能分析

本文提出了新型混合励磁发电系统,它由混合励磁发电机、无刷励磁机和旋转整流器构成,其中混合励磁发电机转子由结构上独立的两部分——永磁体和电励磁组成,定子铁心沿轴向分为三段:永磁部分定子铁心、电励磁部分定子铁心以及中间部分定子铁心,其中中间部分定子铁心采用非导磁材料。新型混合励磁系统具有永磁电机高效、高功率密度的优点。本文仅针对新型混合励磁发电系统中的无刷励磁机进行分析,无刷励磁机结构与绕线式异步电机结构相似,定、转子均采用三相绕组,无刷励磁机的转子与混合励磁发电机转子同轴,转子绕组经固定在同发电机转轴上的二极管整流将交流变为直流,供给混合励磁发电机励磁。同时本文采用电磁场有限元法对无刷励磁运行机理和电磁性能进行分析,其中包括供电电源类型、定子电流特性和转矩特性等。本研究成果对掌握无刷励磁机运行特性具有重要作用。     

航空无刷同步起动/发电机单相交流励磁系统研究

针对航空无刷同步起动/发电机,进行了单相交流励磁下励磁系统的特性研究。利用有限元仿真分析方法,对单相励磁下励磁机静止时的电压输出特性进行研究,并探讨主发电机的励磁特性,寻求主发电机最优励磁条件并通过试验进行验证;开展旋转状态下交流和直流励磁时主发电机励磁特性分析;通过对比直流励磁特性曲线与交流励磁特性曲线,得到励磁机交/直流励磁最优切换区间。     

三绕组异步励磁机无刷励磁系统的探讨

本文提出以三绕组异步机作为无刷同步发电机的交流励磁机,给出了简化的等效电路,证明了它具有相复励特性,认为三绕组异步励磁机工作在电磁制动运行状态较为有利,提出了该励磁系统的设计计算方法。该励磁系统可以自励恒压,稳态调压率、动态特性可达到静止相复励的水平。     

无刷发电机励磁系统的一种特性

讨论了旋转整流器式无刷同步交流发电机励磁系统的一种特性，即线性电流放大器特性。具有这种特性的无刷交流发电机的主发电机励磁电流ＩＦ与交流励磁机的励磁电流ｉｆ间有比例关系，不因电机工作状态的改变而改变。这样减小了励磁电流ｉｆ的变化范围，改善了电机的动态特性。     

感应整流式无刷同步电机的励磁原理和调压性能研究

为了实现转子励磁型电励磁电机的无刷化励磁,研究一种感应整流式无刷同步电励磁电机。新结构电机采用传统电励磁电机铁芯。当往定子励磁绕组通入直流励磁电流后,感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流产生的磁场在气隙中叠加,共同感应电枢绕组。该方法结合传统的感应励磁和励磁机励磁的优点,实现高效的无刷化励磁。介绍感应整流式无刷同步电励磁电机的结构,绕组分布和基本工作原理,理论分析感应激励绕组电流和转子励磁绕组电流的励磁原理,运用Ansys Maxwell仿真分析发电机的输出电压波形以及调压性能。制作了一台1.5kVA的实验样机,验证了理论和仿真分析的正确性。     

集成感应式交替极混合励磁无刷直流发电机全文替换

为了同时实现转子永磁型直流发电机的灵活调压和无刷化励磁,提出一种新型的混合励磁无刷直流发电机。该发电机采用N-I-I-I型交替极拓扑,利用铁心极的高磁导特征,即通过铁心极为电励磁磁通提供低磁阻路径,实现磁通的灵活调节。同时,采用集成式直流感应方式实现无刷化励磁,感应励磁部分和主电机部分共用一套定转子铁心(叠片),不存在径向/轴向三维磁路,结构简单,且空间利用率高。该文介绍所提新型集成感应式混合励磁无刷直流发电机的结构,阐述其运行原理;并采用有限元仿真分析其空载和负载下的电磁性能。结果表明所提出的发电机具有良好的感应励磁特性和调压特性。最后,加工一台样机,测试结果验证了理论和仿真分析的正确性。     

无刷励磁同步风力发电机励磁系统设计

提出了无刷励磁同步风力发电机励磁系统设计方案,主励磁机发出交流电,经过旋转整流器供给风力发电机励磁,只需跟随风速变化,控制主励磁机的励磁即可控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定,在额定风速以下,获得最大风能利用系数.设计了基于可编程逻辑控制器(PLC)的发电机无刷励磁调节系统,应用改进的PID控制算法,外加电力系统稳定器(PSS)附加调节器.该系统具有可靠性高、抗干扰能力强、硬件简单和系统可扩展性强的特点.     

利用逆序磁场自励恒压的单相同步发电机无刷励磁系统的原理与设计

闽东电机厂生产的单相同步发电机为有刷结构,为了增强国际市场的竞争能力,拟采用无刷结构。为此,我们对利用逆序磁场自励恒压的单相同步发电机的无刷励磁系统作了一些探索。通过分析和模拟实验,我们认为利用逆序磁场的单相无刷同步发电机的物理模型是“同步电机 交流器”,论证了这种无刷励磁系统具有相复励特性,试验证实了转子整流电路是电流源整流,并在与闽东电机厂合作试制的样机中得到了试验验证。一、原理与分析利用逆序磁场自励恒压的单相无刷同步发电机的原理接线图,如图1所示。发电机定子具有两套绕组,一为负     

三相倍极三次谐波感应励磁同步发电机的分析与研究

提出了一种新型三相倍极三次谐波感应励磁同步发电机，该电机无刷、无励磁机。样机试验表明，该种电机具有较好的电压波形和良好的自励恒压作用。     

最近发电机励磁方式

一、前言同步发电机的励磁方式即电压控制方式有各种各样。过去直流发电机作为励磁机均使用于汽轮机发电机,柴油机发电机,水轮发电机等,由于硅整流器、可控硅等半导体为主体的大功率电子技术的发展,励磁机已向静止化发展,并制造了大容量自励交流发电机,还有交流发电机与整流器装配在一起,就是研制了所谓交流励磁机,由此使滑环与整流子都不需要了,现在的无刷交流发电机,进一步采用了以可控硅直接控制发电机磁场的方式。     

同步风力发电机无刷励磁系统设计

提出了无刷励磁同步风力发电机励磁系统设计方案,采用可控硅静止励磁装置向交流励磁机定子励磁绕组提供直流电,励磁机发出交流电经过旋转整流器供给风力发电机励磁。只需跟随风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定。在额定风速以下,获得最大风能利用系数,额定风速以上,保证输出功率恒定。并提出了基于单神经元自适应PID控制算法的控制器设计,该系统具有可靠性高、抗干扰能力强、硬件简单和系统可扩展性强的特点。     

同步风力发电机无刷励磁系统设计

分析了基于可旋转变换器的无刷励磁原理,提出了基于可旋转变换器的同步风力发电机无刷励磁系统的设计方案。旋转变换器的输入为直流电,经过全桥逆变电路和旋转变压器以后,将电能传递到旋转部分,再经过整流以后给同步风力发电机励磁绕组提供直流电。根据风速变化,控制励磁机的励磁从而可以控制同步发电机的励磁,使得输出电压恒定;在额定风速...     

一种新型混合励磁永磁同步发电机的研究与设计

混合励磁永磁发电机是当前国际上的研究热点,提出的双永磁工频无刷同步发电机(以下简称双永磁发电机)是一种全新方案的混合励磁永磁发电机。介绍了双永磁发电机的技术原理和实施的技术路线,简要介绍了其设计方法及解决的关键问题。双永磁发电机经试验测试结果表明:双永磁发电机的方案可行。     

Self-regulated self-excited brushless three-phase synchronous generator

For lightweight and compact implementation of a generation set, many attempts have been made by some researchers to develop a brushless self-excited synchronous generator without an ac exciter. A previous paper proposed a novel self-excitation scheme by which the second-space harmonic component of armature mmf is used for exciting the rotor field system. In this excitation scheme the effect of the series excitation characteristic, as well as a self-excited and brushless implementation without an ac exciter is automatically obtained. However, in the case of system configuration of the generator already reported, voltage regulation in the inductive load condition was very large. To remove this problem, this paper presents a new system configuration of the generator with a self-regulating feature that can compensate voltage regulation automatically. The new generator consists of a stator installing two three-phase windings, externally connected to a load and a capacitor bank, respectively, and a rotor with field and harmonic windings. In this paper the system configuration and theoretical concepts of the presented generator are described and detailed experimental investigations with a laboratory machine are also shown.     

同步发电机负载励磁电流的数值计算方法

根据国标GB/T1029——93和美国标准IEEEstd115-1995推荐的保梯电抗法，目前制造厂确定同步电机额定负载下的靥磁电流所采用的作图计算机，既费工时又存在人为随机误差。采用Microsoft Excel2000软件包（以下简称Excel软件）编制了数值计算程序。该程序方便快捷、计算结果精度高，同时还可用于电厂负载温升试验时额定负载靥磁电流的推算和无刷靥磁同步发电机负载靥磁电流及转子平均温度等的间接测定。     

基于DSP的新型柴油发电机励磁控制系统研究

在综合分析谐波励磁无刷同步发电机励磁控制系统的基础上,对其励磁控制策略进行了研究,开发了一套基于DSP(TMS320F2812)控制的新型柴油发电机励磁控制系统,该系统采用参数自适应模糊PID控制励磁,选用交流采样方式实时检测各信号的瞬时特性,系统仿真结果以及在1台25 kW工频柴油发电机上的试验结果证明了该控制器具有较好的电压调节特性,系统稳态和暂态性能完全满足发电机对励磁系统的要求.     

旋转整流器无刷同步发电机起动交流励磁仿真分析

旋转整流器式无刷同步电机具有功率因数可调、效率高等优点，在航空电源系统中得到广泛的应用。为了适应未来飞机电源系统发展的要求，航空发电机需要具有起动/发电双功能。本文给出无刷同步电机的新型单相交流励磁方案，在励磁机直流励磁绕组通入单相交流电，在气隙中建立脉振磁场，使励磁机转子电枢绕组中产生感应电势，经过旋转整流器整流，为主发电机提供励磁电流，解决零速下主发电机励磁问题。文中建立了考虑励磁机铁损耗的仿真模型，并运用仿真手段详细地分析励磁机的单相交流励磁的频率和幅值对主发电机励磁电流幅值的影响，最后给出发电机起动过程中，励磁机单相交流励磁的控制规律。     

同步发电机励磁对稳定性影响的研究

本文采用了典型的发电机及其励磁系统数学模型,介绍励磁系统的基本原理和主要任务,分析了同步发电机励磁对电力系统稳定性的影响,在Matlab的Simulink环境下设计了基于机端电压的励磁调节器,在电力系统模块(PSB)下将其用于单机无穷大系统三相短路故障试验,在仿真中对励磁系统作了不同的设定,即应用不同控制结构的电力系统稳定器(PSS),实现对同步发电机励磁的调节.     

Fundamental characteristics of a brushless and self-excited sinusoidal-wave single-phase synchronous generator having a two-phase field winding excited by a half-wave rectified current

It is desired from the viewpoints of maintenance and construction to make single-phase synchronous generators of brushless and self-excited types. A novel brushless and self-excited single-phase synchronous generator was devised by one of the authors. The stator exciting current is made to flow simultaneously with the load current in the armature winding. Thus, the iron core for the magnetic circuit can be both for the synchronous generator itself and for the exciter. Experimental studies of the brushless and self-excited single-phase synchronous generator of which the rotor winding is used as a rotor exciting winding and a field winding are described in this paper. In the proposed generator, the rotor is provided with a balanced two-phase field winding to improve the voltage wave distortion. The terminal voltage of this generator can be kept constant in spite of the load variation. Therefore, the proposed synchronous generator can be expected to be used widely.