旁路式混合励磁电机初探

针对普通混合励磁电机价格昂贵、制作工艺复杂等问题,提出了一种新型的旁路式混合励磁电机。分析了该电机的结构和工作机理,运用三维有限元法对其工作机理进行了验证。样机有限元分析的结果说明该新结构电机制作技术不仅简单且具有较强的磁场控制能力。     

混合励磁电机技术综述与发展展望

混合励磁电机不仅能继承永磁电机的诸多特点,而且电机气隙磁场平滑可调,电动运行时,具有起动转矩大、调速范围广的优点;发电运行时,具有较宽的电压调节能力或宽范围变速恒压输出能力,因此,具有广泛的工业应用前景.本文系统阐述了混合励磁电机的基本特点,并引入混合励磁及其混合励磁电机的基本定义,分析了混合励磁电机磁场调节的一般原理;对几种典型的混合励磁电机结构、原理以及混合励磁电机一般控制技术进行了分析,针对混合励磁电机设计、分析与控制技术的研究现状和存在的不足,探讨了混合励磁电机技术的发展趋势和研究方向.     

一种双凸极混合励磁发电机设计及实验

新型混合励磁电动机是在双凸极永磁电动机的基础上,增加调磁线圈使气隙磁场可调。给出了该型电动机的结构及工作机理,基于二维有限元对电动机的磁场分布、磁链、反电势、电感等静态特性进行分析和计算,并设计了一台3相12／8极混合励磁电机样机。样机实验结果验证了设计方法和理论分析的正确性,为该电机的进一步研究和控制系统的设计奠定了基础。     

混合励磁电机的技术现状及新进展

在永磁电机的基础上,增设电励磁绕组,以辅助调节永磁磁场,形成混合励磁电机,融合了永磁电机和电励磁电机的优点,应用前景广阔。介绍了混合励磁电机的调磁原理;从电机原型的角度,分析了混合励磁电机的发展思路;以励磁方案为着眼点,提出了一种混合励磁电机的分析方法;结合混合励磁电机的电磁特性,研究了混合励磁电机应用于汽车、风力发电和航空航天等领域的控制方案和系统结构;提出了混合励磁电机技术的研究思路,展望了混合励磁电机的发展趋势。     

不同极槽数配合的分立定子混合励磁磁通切换电机研究（英文）

混合励磁电机使用永磁体和励磁线圈共同作为励磁源,可以集成永磁电机高效率、高功率密度以及电励磁电机灵活调磁的优点。该文将研究一种分立定子混合励磁磁通切换电机,该电机的永磁体和励磁线圈均置于定子以省略电刷滑环,同时采用双定子结构以解决传统定子混合励磁电机的定子空间拥挤问题。该电机遵循磁通切换原理,静止励磁源产生的磁通被凸极转子调制,进而在电枢绕组上产生双极性交变磁链。该文将介绍该电机运行原理,并重点研究不同定转子极槽数配合的电机电磁性能,以说明该类型电机兼具高转矩密度和强调磁能力。此外,分析关键设计参数对电机转矩密度和调磁能力的影响,为电机设计提供指导。最后,制作并测试2台样机以完成实验研究。     

独立磁路混合励磁电机有限元分析

介绍了一种新型的独立磁路混合励磁电机的结构和工作原理,并运用二维有限元软件对电机性能进行仿真分析,验证了该电机的磁场调节特性.从电磁性能和机械性能两方面,对隔磁结构进行了优化设计.样机试验数据和有限元仿真结果基本吻合.     

一种新型定子分区式混合励磁电机的设计与分析（英文）

由于永磁体、励磁绕组和电枢绕组均置于唯一的定子上,传统定子励磁型混合励磁电机的转矩密度受到了限制。提出一种具有更高转矩密度的新型定子分区式混合励磁电机。在该电机中,励磁源(永磁体、励磁绕组)和电枢绕组被分别置于两个定子区域,而转子由调制块组成。从弱磁能力、转矩提升能力和纯永磁转矩三方面综合考虑,设计了电机的尺寸参数,并分析了电机的电磁性能。通过在内区定子上引入磁桥,所提出的定子分区式混合励磁电机的弱磁能力可从12.8%增强到79.4%,而转矩提升能力可从12.1%增强到79.1%。制作了一台样机,在样机上测试了空载反电势和静态转矩,实验结果与有限元分析结果吻合。     

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。     

交错磁极混合励磁电机漏磁系数计算与分析

混合励磁变速恒压风力发电机具有交错磁极转子结构,对整机进行三维电磁场漏磁分析耗费大量时间和计算内存,为此提出一种二维和三维电磁场混合计算方法。将该电机沿轴向分为永磁电机部分和混合励磁电机部分,采用二维电磁场对永磁电机部分进行分析,而对于混合励磁部分则采用三维电磁场进行分析,采用该方法较传统整体三维有限元方法显著提升了分析效率。研究了两部分的磁通分布规律和漏磁路径的差异,并对整机的漏磁系数进行计算,在此基础上研究两部分不同配比情况下的漏磁系数变化规律。最后,采用一台10 kW样机进行空载反电势测试,验证方法求解漏磁系数的准确性,为此类混合励磁电机研究提供理论参考。     

新型无刷电励磁电机操动机构设计与试验研究

为了简化电机操动机构的结构并提高其工作可靠性,本文以40.5kV真空断路器为研究对象,依据其动态机械特性设计一种新型无刷电励磁电机操动机构。对40.5kV真空断路器进行负载特性分析,并利用断路器负载反力曲线对所提出新结构电机进行了三维有限元分析。在此基础上搭建了操动机构控制系统硬件平台,制作40.5kV真空断路器样机以及新型无刷电励磁电机样机,并对其进行联机合闸试验操作。仿真与试验结果均满足40.5kV高压真空断路器的合闸技术要求。验证了新型无刷电励磁电机操动机构的可行性。     

混合励磁同步电机的结构、原理及参数计算

给出了一种无电刷无滑环的混合励磁同步电机,它兼有电励磁同步电机与永磁同步电机的优点,并克服其缺点。对这种电机的结构、工作原理、优越性及其参数计算进行了详细分析和描述。     

新型双定子混合励磁风力发电机三维有限元分析及实验研究

提出一种新型双定子混合励磁风力发电机,分析电机的结构特点及工作原理,计算电机的空载磁场分布、静态特性及空载特性,并对样机进行实验研究。基于三维有限元方法,采用ANSYS软件计算了电机的空载磁场分布,得到了空载内外定子电枢绕组磁链、内外定子电动势及合成电动势;根据磁链法分别计算了电枢绕组和励磁绕组电感等参数;分析了电机额定转速400 r/min时的空载特性。理论分析与实验结果表明：采用双定子的电机结构可使电机空载相电动势比相同条件下的单定子电机增加约23%;通过调节励磁电流,发电机相电动势在90~110 V之间变化。由圆套筒型整体永磁体组成的串联磁路并设置2个定子的新型电机结构可有效地提高低速电机的发电能力;双定子混合励磁风力发电机具有较好的调磁性能。     

混合转子无刷电励磁同步电机参数的解析计算

研究了无刷电励磁同步电机的运行机理和混合转子的磁场调制原理,运用叠加法与绕组函数法相结合,建立了混合转子无刷电励磁同步电机电感参数模型,研究了混合转子无刷电励磁同步电机电感参数解析计算方法,通过编制程序对电机的电感参数进行计算,得出了电感参数随转子位置变化的规律,并采用有限元法计算了电机的电感参数。研制了实验样机,采用静测法进行了电感参数的测试。将解析计算结果分别与有限元计算结果和实验结果进行对比分析,验证了所提出混合转子无刷电励磁同步电机电感参数解析计算模型的正确性。为该种电机的进一步仿真分析与研究奠定了技术基础。     

新型非对称交错混合励磁同步电机电磁设计

分析了新型非对称交错混合励磁同步电机的结构特征与工作原理。阐述电机的电磁设计理论与设计方法,包括电磁负荷与电机主要尺寸确定、定转子结构设计和励磁绕组的设计等。据此设计并制作一台2 kW、8极样机,对样机进行不同负载条件下的调磁性能测试,给出不同转速和励磁电流时空载线反电动势变化及负载输出转矩变化情况。实验结果表明：该电机结构新颖,调磁性能较好,只需相对较小的励磁电流便可实现气隙磁通的宽范围调节。     

磁极分割型混合励磁电机等效磁路法分析

针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点,分析导出该结构通用的等效磁路模型,并计算出其主要性能,最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合,验证了等效磁路分析方法的有效性。     

磁极分割型混合励磁电机等效磁路法分析

针对转子磁极分割型混合励磁电机结构的特点，分析导出该结构通用的等效磁路模型，并计算出其主要性能，最后用三维有限元方法对一台径向式结构的样机进行分析计算。磁路分析与有限元计算结果基本吻合，验证了等效磁路分析方法的有效性。     

具有双励机的混合多机电力系统非线性综合控制器的研究

本文以电力系统的非线性模型为基础，依据坐标变换和反馈控制理论，推导设计了具有双轴励磁同步发电机（双励机）的混合多机电力系统的励磁和汽门非线性综合控制器。仿真表明，本文提出的控制方案不仅可以提高电力系统的暂态稳定性，而且可以有效地改善系统的动态特性。     

新型组合式轴向叠片转子电机结构及参数计算

提出了一种新型组合转子同步电机，目的是解决轴向叠片各向异性转子电机的振荡和异步运行问题。文中对电机的结构和参数计算进行了介绍，并在简化分析基础上推导了新电机的交、直轴电抗和空载电势计算公式。