内置式永磁同步发电机的低电压调整特性

分析了内置式永磁同步发电机带纯电阻负载时,电机参数对电压调整率的影响,采用双反应理论导出了考虑电枢电阻时电压调整率等于零及负值时所具备的条件,同时,得到了对应的负载变化范围,分析了电压调整率随电机参数变化的规律,得出了降低电压调整率的措施。采用场路结合方法设计了一台低电压调整率的发电机,利用有限元计算了负载场,得到了电枢反应电抗的饱和值和电压调整率。计算和测量结果证明了理论分析的正确性。这为设计额定负载时低甚至零电压调整率的永磁同步发电机提供了可靠的依据和有效途径,减小了设计中的盲目性。

永磁同步发电机的弱磁控制研究

为解决内置式永磁同步发电机(IPMSG)在高速段出现的直交轴电流耦合问题,提出了一种新颖的基于单交轴电流调节器和电压矢量角相结合的弱磁控制算法。为满足发电机在全速段运行,需要判断发电机所处运行工况对最大转矩电流比控制算法(MTPA)和弱磁算法进行算法切换。发电机的直轴电流通过电流环和电压环的调节确定,故使得交轴电压的给定值可以根据输出电压和电磁转矩的变化而变化。这使得发电机的电流矢量始终能工作在最优点上,大大提高了发电机的效率和输出能力。此算法不需查表、不依赖于发电机参数且容易实现,经仿真和试验验证了该算法的可行性和稳定性。

低电压调整率交流永磁发电机的设计

根据内置式永磁同步发电机带纯电阻负载时,取得低电压调整率的条件,提出了设计低电压调整率交流永磁同步发电机的方法,并场路结合进行计算,设计了一台低电压调整率的交流永磁发电机。通过有限元计算负载场,得到了电枢反应电抗的饱和值和电压调整率,并与相量法得到的电压调整率进行了比较。分析结果表明本文的设计和计算方法是正确有效的。

高速发电机转子破裂故障仿真分析

首先简述了某发动机用内置式高速交流发电机转子破裂的故障现象,建立了内置式发电机转子有限元模型,然后通过对转子强度进行仿真分析,得到了磁轭、挡圈、护套强度值,同时考虑温度对发电机转子强度的影响,确定了磁轭强度不足是导致转子故障的决定性因素,最后通过故障复现试验,验证了转子故障仿真分析的正确性,并提出了改进转子结构强度的措施.

起发一体机发电模式的弱磁电压控制策略

针对起动/发电一体机的发电模式,提出了一种内置式永磁同步发电机(interior permanent magnet synchronous generator,IPMSG)的弱磁控制方法。对比单位功率因数控制策略,分析了发电机弱磁控制的原理;在矢量控制数学模型的基础上,分析了弱磁电压控制的可行性,给出了发电机d轴弱磁电压矢量控制策略的实现方法。对IPMSG在弱磁控制和单位功率因数控制下的运行情况进行了仿真和实验验证,结果验证了所提策略的有效性。

增程式电动汽车启动器控制策略研究

为利用增程器系统发电机工作在电动模式来辅助内燃机启动,针对发电机的最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制的工程实现进行研究。根据内置式永磁同步发电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Generator,IPMSG)在dq轴坐标系的数学模型,用电流空间矢量与永磁体磁链的电流相位角推导MTPA控制下的dq轴电流分配关系。针对电磁转矩求解定子电流困难和转速突变导致dq轴电流响应恶化的问题,提出一种改进的MTPA控制方法。用拟合后的三段二次曲线逼近原始MTPA控制下转矩与电流关系曲线;用内模解耦消除电流耦合影响。在Simulink中搭建仿真模型,对IPMSG在改进的MTPA控制与I d=0控制下的运行情况进行仿真,结果表明,改进的MTPA控制相较于I d=0控制可以提升系统的动态响应性能,同时提高定子电流利用率,有助于发电机辅助内燃机的快速启动。

多电发动机技术及其应用前景研究

介绍了多电发动机的特点和优势,综合研究了多电发动机技术现状和发展趋势。以未来应用为目标,从发动机设计角度分析了应用多电技术的关键问题,详细阐述了磁浮轴承和内置式起动发电机的关键技术研究方向,并提出了利用成熟发动机为平台进行多电技术验证以促进技术成熟的思路,为技术预研提供参考。