大功率宽调速范围双凸极电机驱动拓扑的对比研究

电励磁双凸极电机具有结构简单,可靠性高,控制灵活等优点,成为一种应用前景良好的电机。以12/8极电励磁双凸极电机为研究对象,提出了一种优化的适用于大功率、宽调速范围场合的驱动拓扑,即在传统的逆变器前级放置Buck变换器,并设计出新型拓扑相对应的控制策略。详细对比了两种驱动拓扑下,开关管的开关频率和电机的铁耗。通过仿真和实验,结果验证了,前置Buck新型双凸极电机驱动拓扑不仅降低了开关管的斩波频率,而且减小了电机的铁耗,相对比于传统直接桥式驱动方式,前置Buck新型拓扑更适用于大功率、宽调范围的场合。

四相电励磁双凸极发电机短路故障分析

本文分析了外接不控全桥整流电路的四相电励磁双凸极发电机的三种单相短路故障运行情况:绕组短路,二极管上管或下管短路。对于正常运行和不同的故障运行情况,利用有限元分析软件Ansoft建模仿真和实验相结合的方法对发电机在空载情况下的磁链、相电压、短路电流、输出电压、电枢反应等进行了详细的分析。比较不同短路故障对发电机的影响:下管短路故障对输出电压品质影响最甚,使输出电压平均值急剧下降且纹波率大大增加;但上管短路故障产生的短路电流最大,对电机发热影响最严重。

电励磁双凸极电机电动和发电功率的比较

根据双凸极电机的机电能量转换过程,从磁能变换的角度分析了电励磁双凸极电机电动及发电时的工作原理。借助有限元仿真软件,针对同一台12/8极电励磁双凸极电机,分析了电枢反应对双凸极电机电动及发电功率的不同影响,比较了提前角度控制和不控全桥整流发电方式下电机的功率密度,给出了不同励磁电流下电机电动及发电功率特性曲线。对原理样机进行了试验,验证了仿真分析的准确性。分析结果表明:电励磁双凸极电机电动和发电最大功率点随励磁电流的增加不断增大,而相同转速、励磁电流条件下,双凸极电机电动功率大于发电功率。