车辆用42V可控整流稳压式稀土永磁发电机的设计

多块稀土永磁材料由极靴通过非导磁螺钉固定在钕铁硼永磁发电机转子铁芯上,相邻的稀土永磁材料极性相反,即N极S极间隔排列,组成钕铁硼永磁转子,当转子转动时,磁场旋转,线圈切割磁力线,产生电动势.设计出了由基准电路、比较电路、触发电路和整流稳压电路组成的四相半波可控整流稳压器,该稳压器集稳压、整流于一体,输出电压稳定的直流电,解决了汽车用42 V永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定的问题.     

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.     

汽车交流发电机的稳压电路设计

1 引言 随着汽车技术的快速发展,车内电气设备不断增多,不仅对汽车发电机的发电量提出更大要求,同时对汽车的整个供电系统所输出的电压在稳压性能上提出了更高的要求,保证汽车在行使过程中,由于外界因素或内部参数变化而严重影响汽车运行质量时,汽车的供电系统还能够输出高质量的电压.为了达到稳压目的,目前应用比较多的是通过在汽车供电系统中安装电子电压调节器来实现,但由于这种调压器的稳压精度不高,或者不具备故障检测功能,无法对欠压、过压、转速异常等故障进行快速检测,因此具有一定的缺陷性.针对这些问题,我们利用MC33092A稳压芯片,设计了一种新型的汽车交流发电机稳压电路系统,并通过实验测试验证了该电路系统的可靠性和高精度性.     

高功率密度永磁同步电机发电系统研究

汽车车载设备电源主要采用硅整流发电机,输出28V低压直流,发电机的输出功率较小.在设备发生异常掉 电或断电的情况下,发电系统和增功单元切换就非常重要.由于硅整流发电机电压、功率限制,提出一种高压540V直 流体系,采用高功率密度永磁同步电机将发电系统的功率增加到30kW,与高压储能单元直接并网,删减了其他功能组 件,减小了系统体积.该系统效率达到92％,电压纹波因数控制在4％以内,能成功输出稳定可靠的直流电压.     

42V汽车异步发电系统直接电流控制

随着汽车用电量的增长,42V发电系统取代14V发电系统已成为趋势.基于42V汽车异步发电系统,采用新颖的直接直流电流控制方法,对定子磁链和直流电流进行综合控制,在速度变化及负载突加、突卸情况下得到稳定输出的42V直流电压.该控制方案既避免了矢量控制转子磁链难以观测、计算复杂以及易受电机参数影响等缺陷,又避免了直接转矩控制方案中转矩估算的复杂性.最后通过实验验证了该控制策略.     

小型拖拉机用永磁发电机的电子串并联稳压器及其分析

研制开发了带有电子电压调节器的小型拖拉机用永磁交流发电机,该发电机在原动机规定转速范围内,其输出电压基本恒定,是目前小型拖拉机及农用三轮车照明及信号系统的理想电源设备.文中对并联调节和串联调节两种稳压方式进行了分析、比较,并给出了样机实验结果.     

24～42 V DC/DC汽车电源的设计

为了给汽车技术的发展提供充分的空间,汽车供电系统电压由14 V提高到42 V是必然的发展趋势。在开关电源领域,推挽电路特别适用于低压大电流输入的中小功率场合。设计了以TL494作为控制芯片,利用推挽电路和多重化技术将24 V输入电压提高到42 V输出电压的汽车电源,其最大输出功率500 W,具有过流、过载、过温等保护功能和较高的效率。该电源可以在14～42 V的过渡中发挥一定的作用。     

永磁发电机五相半波可控整流稳压器的研制

永磁发电机五相半波可控整流稳压器集稳压、整流于一体,电能消耗少,发电效率高,输出电压稳定的直流电,解决了汽车用永磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定的问题.     

基于UPFC的风电场稳定性动态仿真研究

异步风力机因风速变化的不规律会导致电网电压崩溃.UPFC是FACTS元件中装置中功能最强大的元件,可以维持风电场电压和系统稳定.运用UPFC、风力机和异步发电机的数学模型,在Matlab/Simulink中建立了带UPFC的风电场仿真模型,通过研究风速骤变时带与不带UPFC的风电场功率、电压状况,验证了UPFC对风电场电压的支持作用,并能维持风电场及系统的稳定,保证风力发电机的持续运行.     

基于XGBOOST-PSO提高受端电网电压暂态稳定的发电机无功优化方法

考虑发电机稳态输出无功对其支撑暂态电压恢复稳定能力的影响,基于机器学习研究优化发电机稳态输出无功提高电压对故障扰动保持暂态稳定能力的预防控制方法。该方法采用加权多二元表暂态稳定裕度指标量化母线暂态电压对不同预想故障扰动的综合稳定裕度,并基于指标排序确定稳定裕度薄弱母线。同时基于发电机无功调节对预想故障下各薄弱母线电压暂态稳定裕度综合作用灵敏度排序,选择作用灵敏发电机。在利用XGBoost建立根据系统稳态特征向量预测薄弱母线暂态电压稳定的分类模型基础上,以系统对预想故障扰动保持暂态电压稳定为约束、以减小发电机稳态无功调节对网损产生影响为目标,基于潮流计算寻优灵敏发电机稳态输出无功,以提高薄弱母线的暂态电压稳定性。最后采用雅湖直流接入江西电网的PSASP计算模型验证了所提方法的有效性。     

直驱式波浪发电系统能量跟踪控制

针对直驱式波浪发电系统输出功率波动特性以及直线电机动子往复运动特性,提出一种基于永磁直线电机动子运动方向判断方法的能量跟踪控制策略。首先,根据永磁直线电机数学模型进行仿真模型的搭建和分析,并基于仿真结果设计圆筒式永磁直线电机。进而,提出波浪发电能量跟踪控制策略,并搭建直驱式波浪发电系统整体仿真模型。最后,基于设计的圆筒式永磁直线电机搭建直驱式波浪发电系统硬件模拟平台进行实验研究。通过仿真和实验验证了永磁直线电机动子运动方向判断的方法和能量跟踪控制策略的有效性。     

方波永磁风力发电机性能分析

设计额定功率为1.5 MW的方波永磁风力发电机,采用场路结合法,利用Ansoft软件分析了方波永磁风力发电机在空载、额定负载情况下的运行特点,在此基础上,对比分析了方波永磁风力发电机与三相正弦波的永磁风力发电机的额定负载情况下的电磁特性,为今后设计方波永磁风力发电机提供有价值的参考依据。     

基于Halbach阵列的永磁风力发电机的设计与优化

为提高电机气隙磁密的正弦度以提升电机的性能,将Halbach阵列应用于直驱式外转子永磁同步风力发电机。设计了一台1.2MW直驱式永磁同步风力发电机,通过有限元法对比分析了不同Halbach充磁阵列和传统径向充磁阵列电机的气隙磁密及感应电势波形,仿真结果显示45度Halbach永磁阵列永磁电机的气隙磁密波形和感应电势波形的正弦度最高且谐波含量最低,发电效果最佳。针对45度Halbach阵列永磁同步风力发电机进行了温度场仿真,结果表明,电机不存在局部过热情况,设计的Halbach阵列永磁同步风力发电机能够稳定运行。     

直驱式永磁同步风力发电机性能研究

通过等效磁路法设计了额定功率1.5MW的直驱式永磁风力发电机;为了深入研究额定功率1.5MW的直驱式永磁风力发电机的运行特性,采用场路结合法分析了永磁风力发电机在空载、额定负载和短路情况下的运行特点,并验证了所设计永磁风力发电机的可行性;在此基础上,将极孤系数、负载变化对永磁同步发电机输出功率的影响进行了仿真;对比研究了每极每相槽数对永磁同步发电机性能的影响.结果表明:极槽匹配对直驱式风力永磁发电机性能有很大影响;通过合理选择极数、槽数以及极弧系数,可以减少输出电压谐波分量的影响,降低永磁材料的使用,节省成本,有助于直驱式风力永磁发电机获得良好的性能.     

永磁体内置式微型振动发电机的研究

对振动发电机的结构和由弹簧与永磁体组成的拾振系统的工作原理进行了分析,运用振动理论对发电机模型的频域特性进行了研究,确定了振动发电机的绕组匝数和永磁体的体积,设计出了适应于多种低压供电系统的圆筒形永磁体内置式直线振动发电机。     

双电压复合励磁稀土永磁同步发电机设计研究

文章研究了一种新型双电压输出的复合励磁稀土永磁同步发电机。该发电机的定子采用双绕组结构，转子采用永磁体和辅助电励磁相结合的复合励磁结构，兼顾了永磁同步发电机和电励磁同步发电机的优点。文章对这种电机结构原理、电磁计算进行了详细分析，通过对双绕组电枢反应的d-q轴电磁解耦，推导出其电磁计算的数学模型，得出各绕组输出电压的数学公式。样机的试验结果与设计结果进行了比较，证明了其推导的正确性。     

永磁直驱风力发电机无传感器矢量控制研究

在背靠背直驱永磁风力发电系统中,无传感器控制技术一直是研究的热点.在双Y移30°六相永磁同步发电机数学模型的基础上,设计了一个基于饱和函数的新型滑模变结构观测器,用于估算电机的转子位置和速度.利用估算的结果,实现了永磁直驱同步风力发电机组的无传感器矢量控制.仿真和实验结果表明该设计的滑模变结构控制器对负载扰动具有很强的...     

一种双定子低速稀土永磁同步风力发电机设计研究

根据应用在风力发电装置中的稀土永磁同步发电机转速低、极对数多、体积大的特点,为了充分利用发电机的空间,设计了1种新型双定子低速稀土永磁同步发电机,利用ANSYS软件进行建模、剖分、加载、求解和后处理等仿真分析,在发电机体积相同的情况下,通过对比单、双定子结构永磁发电机的性能参数,表明采用新结构的发电机的输出功率和输出电压有明显提高。     

基于响应曲面法的单边盘式发电机优化设计

为了拓展单边永磁盘式发电机的应用范围,对该类发电机进行优化设计。通过分析不同永磁体厚度、气隙、形状对发电机的影响,对比有无铁心单边结构发电机的性能,选择适合汽车工况的发电机为研究对象。通过响应曲面法,建立以永磁体厚度、形状为优化变量,电压波形畸变率、效率为优化目标的多目标优化方程。结果表明,不同永磁体厚度与形状对发电机性能具有重要影响,通过响应曲面优化后的单边永磁发电机效率提高了0.83%,THD降低了16.7%。因此,所提优化方法对单边盘式发电机永磁体结构的设计具有一定的指导意义。     

兆瓦级风力发电机综述

阐述了风力发电机的组成及设计思想;介绍了新型兆瓦级风力发电机产品,如双馈异步、永磁和电励磁同步及直接驱动等发电机,为我国自主研制风力发电系统提供有价值的参考。