机械整流永磁发电机复合转子系统的动态特性研究

机械整流永磁发电机的复合转子系统是该发电机实现整流功能的关键结构。研究该复合转子系统在双向输入工况下的动态特性,是为了分析该转子系统各构件在双向输入工况下的振动变形程度。基于集中质量参数理论,建立了复合转子系统在双向输入工况下的动力学模型,通过龙格库塔法对该模型求解,得到了其在双向输入时各构件的动态特性。结果表明:复合转子系统各构件在双向输入时扭转振动位移波动幅值均在25μm左右,且各行星轮分路动态内外啮合力在双向输入时标准偏差均在200 N附近,即复合转子系统产生的振动程度相近;均载系数均随输入转矩增大而明显减小,在转矩达到500 N·m时趋于平缓,因此增大输入转矩能明显改善均载性能,使复合转子系统在双向输入工况下获得较好的动力学性能。研究结果对该发电机的减振降噪和可靠运行有重要意义。

磁齿轮传动永磁同步风力发电机分析

为克服传统永磁同步风力发电机中齿轮增速装置存在机械磨损和噪声等问题,分析研究了一种磁齿轮传动永磁同步风力发电机。利用Ansoft软件,建立了电机的二维有限元结构模型,计算其磁场分布,分析了电机的气隙磁密、感应电动势和电磁转矩等电磁特性。结果表明,磁齿轮传动永磁同步发电机具有较好的转矩传输比,可靠性较高,适合在风力发电系统中应用。

双定子轴向磁场永磁同步风力发电机的设计

研究表明:如果电机的极数足够多,轴向长度与外径的比率足够小的话,轴向磁场电机比传统径向磁场电机的转矩和功率密度大.轴向磁场电机的缺点是电枢铁心制造比较困难.为此本文提出一种新的结构方案,用软磁复合材料形成定子的齿部,再与带冲叠片形成的铁心轭部结合起来形成定子铁心,并且使用集中绕组.然后对这种新型轴向磁场电机进行了电磁设计,并用Ansoft有限元法对电机的磁场进行了仿真.结果表明:通过合理地选择主要尺寸和极数/槽数比,可以获得正弦波的电动势波形和较小的齿槽转矩.

盘式永磁同步风力发电机的设计

本文介绍双转子单定子盘式永磁同步风力发电机的设计。用软磁复合(SMC)材料来形成定子铁心,同时采用结构简单的背靠背绕组,使电机的制造变得容易。用等效磁路法对5 kVA盘式永磁同步发电机进行了设计,并用有限元法对其进行了验证,计算和仿真结果表明此设计方案是可行的。

圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机的设计

为了提高发电机的运行速度,降低机械损耗,提高系统工作效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。电机将圆筒型直线磁齿轮与圆筒型永磁直线发电机耦合在一起,有效地提高电机功率密度和系统发电效率。利用有限元Maxwell软件,建立电机二维模型,分析电机空载和负载特性,并利用正交实验法对电机结构参数进行优化,提高反电动势基波幅值,降低谐波含量,以满足用电需求。

770N·m稀土永磁ISG电机设计

针对混合动力汽车用大起动转矩 ISG,电机电枢绕组设计成两套独立三相绕组 ,配合相应的功率变换器和控制器 ,在 S和 G状态的低速和高速阶段分别采用绕组串联和并联方式工作 ;稀土永磁电机转子设计为起动增磁、发电去磁的复合磁系统结构 ,以满足起动和发电状态的性能要求。通过电机电磁场有限元数值分析 ,结果表明 :该复合磁极结构在额定起动状态相对于常规励磁结构增磁达 1 2 % ,相对于电机反转去磁达 2 8.1 % (试验实测结果为 2 5 .0 % ) ;而发电额定状态弱磁效果达 37% ,较好地解决了 ISG在发电状态因反电势过高而失控的局面。

一种新型永磁直线磁齿轮复合发电机的设计

为了提高发电机的功率密度和发电效率,提出了一种用于碟式斯特林太阳能热发电系统的圆筒型永磁直线磁齿轮复合发电机。发电机将圆筒型永磁直线发电机与圆筒型直线磁齿轮耦合在一起,有效地提高发电机功率密度和系统发电效率。同时利用有限元软件,建立电机二维模型,分析电机空载和负载特性,并利用正交试验法对电机结构参数进行优化,提高空载反电动势基波幅值,降低谐波含量。最后对电机定位力进行了优化并采用冻结磁导率法分析电机电感参数,以满足发电需求。

某种永磁同步发电机直接转矩控制系统设计

依据二维弹道修正原理,提出修正舵机中永磁同步发电机直接转矩控制方法,针对d-q坐标系下的永磁同步电机模型,研究了永磁同步电机直接转矩控制方案。结果表明,修正舵机中发电机直接转矩控制系统输出转矩能够达到高速旋转弹的修正效果。

无刷交流发电机励磁系统分析

励磁系统是无刷交流同步发电机的重要组成部分,对发电机的各项性能具有重要影响。目前,可控相复励励磁、三次谐波励磁和永磁副励磁机励磁三种励磁方式应用广泛。通过将发电机励磁系统结构图与原理图相结合的方法,对三种励磁方式的结构组成与工作原理进行了详细阐述和定性分析,梳理归纳了各自系统的优缺点,得出了三种励磁方式各自所适用的发电领域。

基于脚踏车的节能健身型洗衣机设计

改变洗衣机传统电力工作模式,完全依靠人力驱动,将人们健身时产生的动能转变为洗衣机工作时所需的能量或转化为电能储存在蓄电池中。能量转化过程中,中间传动装置是整个方案设计的重要组成部分,通过齿轮变速为洗衣机提供合适的转速。传统洗衣机依靠电动机的正反转解决洗衣机换向问题,本设计则是利用同步器和锥齿轮换向机构来实现。

内电混合动力包用永磁齿轮复合发电机特性研究

基于内电混合动力包永磁发电机的技术要求,对永磁齿轮复合发电机(PMGCG)的磁路进行分析,并对气隙磁场进行有限元计算,初步建立PMGCG模型。利用ANSYS软件对PMGCG的特性进行仿真分析,对PMGCG三种起动方式及三种加载方式进行研究,获得了相应的特性曲线,从中选择出波幅最小、稳定性最高的起动加载方式。对PMGCG的损耗进行仿真分析,获得主要损耗曲线,并对PMGCG进行优化,优化后的PMGCG磁滞损耗降低了48.9%。

复合励磁永磁同步发电机励磁控制器的设计

介绍了双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的基本结构和工作原理,给出了基于单片机P87LPC769的励磁控制器的硬件和软件设计。通过样机实验,验证了该励磁控制器的可行性和稳定性。

永磁直驱风电系统网侧换流器混合控制策略研究

针对永磁直驱风电系统网侧换流器模型存在非线性和强耦合的特点,提出了一种非光滑控制和反推控制相结合的混合控制策略。在dq两相同步旋转坐标系下建立网侧换流器非线性数学模型,采用非光滑控制理论和反推控制方法分别设计了外环直流电压控制策略和内环电流控制策略。在外环控制方面,通过结合非光滑理论的有限时间控制方法和扩张状态观测器(extended state observer,ESO)对于系统扰动的估计作用,设计了直流电压控制器。在内环控制方面,采用附加扰动补偿的反推控制方法进行设计,利用扩张状态观测器对外部扰动造成的系统内环不确定因素进行估计,将估计量引入到反推迭代控制律的设计中进行补偿,通过选择合适的Lyapunov函数,推导出内环电流反推控制律,使内环系统满足Lyapunov渐近稳定条件。仿真结果表明,与常规的PI线性控制策略相比,所提混合控制策略能够有效提高永磁直驱风电系统在电网扰动时的并网动态特性。