组合励磁永磁同步发电机辅助电励磁部分的设计方法

组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.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．而辅助调节电压的部分类似于电励磁发电机,两部分共有一套电枢绕组．文章讨论了这种发电机辅助电励磁部分的基本结构和设计方法,建立了数学计算模型并研制了样机进行实验分析,得出了有益的结论．     

定子斜槽的混合励磁永磁同步发电机研制

在混合励磁永磁同步发电机基础上,研制了定子斜槽混合励磁永磁同步发电机。仿真结果表明：定子斜槽混合励磁永磁同步发电机可以动态实时输出功率,具有很小的电压调整率,可实现全自动调压,过载能力强,输出电压波形正弦畸变率低,不同负载之间相互干扰和影响降低到最低限度,供电品质显著改变,供电系统可靠性大大提高。     

混合励磁永磁同步发电机原理及参数计算

永磁同步发电机结构简单、运行可靠,但输出电压不可调是其不足之处,在电机设计上,提出了混合励磁结构在保证发电机无刷化的前提下实现气隙磁场的调节,并提出了计算该电机电感参数的一种方法。     

新型混合励磁电机

永磁直驱风力发电机是现代风力发电系统的重要机型,其效率高、功率密度大,但存在气隙磁场及电压调节、故障灭磁困难等问题。该新型混合励磁电机是将高效永磁电机和易于控制的电励磁同步电机有机结合而形成的一种新型电机。南京航空航天大学在该新型电机方面的创新研究得到了国家自然科学基金重点项目资助,取得了一批创新性成果。该新型混合励磁电机在风力发电、电动及混合动力汽车驱动电机、主轴驱动电机、伺服系统等方面应用前景广阔。     

两级式无刷混合励磁同步电机的电磁设计及分析

为利用永磁电机的高功率密度、高效率以及电励磁电机电压易于调节的特性,提出一种混合励磁同步电机.主电机采用混合励磁同步电机,为主电机提供励磁的励磁机采用旋转电枢式交流电机.介绍电机的结构和工作原理,并采用有限元法对电机的磁场分布特征及调磁能力等进行计算和分析.根据理论分析试制样机,测试主电机的调压特性、励磁机的励磁特性以及两级式运行时的空载特性.有限元计算结果以及针对样机的实验数据表明:主电机和励磁机能够可靠地匹配运行;可以在永磁磁场的基础上,通过电励磁有效地调节气隙磁场,满足调压的需求.采用有限元法,研究主电机转子外形以及励磁机的定子齿宽对气隙磁场的影响规律.结果表明:对于主电机,设计适当的转子外缘形状能够有效地降低气隙磁密的总的谐波畸变率(THD),同时应兼顾气隙磁密基波的变化;对于励磁机,选择合理的定子齿宽系数有助于励磁能力的提高.     

基于80C196KC的复合式励磁发电机电励磁调节器的设计

介绍的励磁控制系统是以16位控制器（80C196KC）为核心，结合数字控制技术、电力电子技术，构成新型数字励磁调节系统，应用于复合式励磁发电机的电励磁调节器，其主控单元通过对永磁同步发电机的运行参数进行处理，使其输出电压能自动保持稳定状态。实验结果表明该控制器有良好的性能，且具有很强的实用性。     

一种用于风电机组的PWM整流器

根据数学模型和1～3变换理论,设计出电网电压矢量检测和网侧输出电流矢量检测,应用电网电压矢量定向原则构造出基于1～3变换的三相交流电网电压矢量定向PWM整流器控制系统结构图．该PWM整流器应用于910kW双电枢混合励磁风力发电机组,双电枢混合励磁发电机由160kW永磁励磁发电机和750kW感应发电机组成．整流器开关器件采用IGBT,永磁同步发电机输出经二极管整流和升压DC／DC变换器给IGBT整流器直流侧提供电能并经DC／DC变换器的控制维持直流电压恒定．通过基于1～3变换控制系统的实施,使PWM整流器和风电机组达到优良的性能．     

组合励磁永磁同步发电机主发电机的设计方法

提出了组合励磁稀土永磁同步发电机(以下简称HESG)主发电机部分的一种设计方法，该方法可以定量调控发电机外特性的电压变化率，是设计HESG的基础，也能单独设计稀土永磁同步发电机。通过样机的实验验证，说明设计方法是成功有效的。     

高性能稀土永磁中频发电机

为了扩大稀土钻永磁在电机(特别是大功率电机)领域中的应用范围,沈阳机电学院永磁电机研究室近年来进行了许多稀土永磁电机的科研工作,并已研制成功了两种稀土永磁同步电机。本论文就如何提高稀土永磁中频同步发电机的性能和设计计算提出了研究报告。所采用的改进性能的措施和设计计算公式在一台已经研制成功并正在运行的3千瓦、20000转/分中频发电机上得到了很好的证实。本文还对进一步改进电机和永磁材料的性能提出了建议。     

南京师大学报2001年(第1卷)总目次

发刊词宋永忠………………………………………………………………………………………………………电气工程三相全控整流电流波形系数的估算王耀德 (1.2 4 )………………………………………………………………组合励磁稀土永磁同步发电机和旋转整流器无刷交流发电机的比较窦一平 ,陈海镇 (1.30 )…………………组合励磁永磁同步发电机辅助电励磁部分的设计方法窦一平 (2 .12 )…………………………………………对称平板介质波导不连续性散射特性的边界元分析周平 ,颜彪 (2 .18)…………………………………………大型凸极同步发电机定子绕组内…     

组合励磁稀土永磁同步发电机和旋转整流器无刷交流发电机的比较

分析了飞机上恒速恒频和变速恒频两种电源系统的特点,以及电源对所采用的交流发电机的技术要求,经过具体的样机实例计算,定量比较了组合励磁发电机(简称HEPMSG)和旋转整流器式无刷交流发电机(简称EESG)的各项技术指标,得出组合励磁发电机在恒速恒频电源系统中应用具有较好前景的结论,对于将稀土永磁发电机应用于飞机电源系统提供了理论依据．     

高凸极率永磁同步发电机电抗参数计算与测试

高凸极率永磁同步发电机能够降低电压调整率。基于有限元仿真软件计算了该电机的电抗参数。在介绍了直接负载法的测试原理及功角的测量方法的基础上,对该电机进行了电抗参数的测试。实验测量结果与仿真计算结果吻合,验证了高凸极率的永磁发电机能够降低电压调整率及电抗参数的计算和测量方法的正确性。     

基于二自由度PID的直驱永磁同步风力发电控制系统设计

以永磁同步发电机（PMSG）为研究对象,在分析永磁同步发电机数学模型的基础上,结合矢量控制技术,提出了一种二自由度PID转速控制方法,并在MATLAB／Simulink环境下构建系统的仿真模型。仿真结果表明,二自由度PID控制方法与传统PID控制相比,具有目标值快速跟踪和抗干扰性能高的优点,提高了系统的动态性能。     

稀土永磁电机正进入大发展的新时期

稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高,电机结构日益新颖多样,因此,增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合,永磁电机的性能得到了进一步的优化,并且将会得到更大的发展.     

基于直驱永磁风力发电系统中最大风能跟踪的实现

研究贝兹原理关于永磁同步风力发电机的最大风能跟踪理论,提出了叶尖速比控制方法。介绍风力机的数学模型,以及最佳叶尖速比控制方法,构建永磁同步风力发电机的数学模型,继而利用Matlab/Simulink软件对该模型进行仿真分析。仿真结果表明：本控制方法能快速准确地实现风能的最大跟踪。     

基于3电平整流器的永磁同步电机侧的研究

针对二极管箝位式3电平PWM整流电路拓扑结构和直驱型风力发电系统的特点,介绍了3电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,建立了3电平永磁同步发电机在旋转坐标系下的数学模型,分析了电流转速双闭环控制策略,并对3电平整流器控制系统及SVPWM调制脉冲的产生进行了仿真.结果表明:3电平永磁同步电机SVPWM整流技术能够有效地控制转速,稳定系统直流电压.     

具有自调节通风性能的大型永磁同步发电机内流热特性数值研究

为了探究具有自调节通风功能的结构紧凑型大型永磁同步发电机内部流体流变特性及温升分布规律,以一台6 MW永磁同步发电机为例,基于电机学和数值传热学理论,结合流-热耦合机理,根据电机实际冷却结构选择一个周期作为求解域,建立三维流体场与温度场耦合分析数学模型及物理模型. 采用有限体积元法对永磁同步电机三维温度场进行数值研究,对发电机定转子铁心、定子绕组与绝缘以及永磁体的温升分布特性进行详细分析. 通过与电机绝缘温升限值的对比分析,验证了其求解方法的合理性以及计算结果的准确性,为永磁同步发电机温升的计算及通风结构的设计提供参考依据.     

非均匀气隙对切向永磁同步发电机性能影响

针对永磁同步发电机(PMSG)谐波含量和振动较大的问题,提出采用非均匀气隙削弱齿谐波和齿槽转矩的方法.分析了非均匀气隙永磁同步发电机的运行机理,讨论了不同偏心程度非均匀气隙情况下,永磁同步发电机的空载反电动势、输出功率、电机效率、波形畸变率等参数的变化规律.通过场路耦合法,以一台切向式永磁同步发电机为例进行了仿真,结果表明非均匀气隙能改善气隙磁场波形,电机波形畸变率THD由4.86%降到2.48%,齿槽转矩降低40%.