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并列结构混合励磁无刷同步发电机的原理及实现

发布时间：2009-11-06 作者：万军红

摘要：针对永磁同步发电机磁场调节困难、输出电压不可调等问题,研制了一种新型并列结构混合励磁同步发电机,阐述了它的结构及调磁原理,分析了它的等效磁路,并通过对原理样机的试验测试了其空载特性、外特性及调节特性。结果显示:并列结构混合励磁无刷同步电机结构可行,解决了永磁同步电机的缺陷。

Re1分别为永磁体、电励磁部分的等效磁阻; Rδ1、Rδ2分别为永磁部分、电磁励磁部分对应的气隙磁阻; Fm、Fe 分别为永磁体、励磁电流提供的磁势; RA 为定子及定子轭的磁阻;Φδm为永磁磁势提供的每极气隙磁通;Φδe为电励磁磁势提供的每极气隙磁通,总的气隙磁通Φδ =Φδm +Φδe。

图5　并列结构无刷HESM的简化等效磁路

        综上所述www.cechina.cn,并列结构的HESG通常可以认为是永磁发电机与电励磁发电机的复合。并列的两段转子上励磁电流和永磁体各自激励磁通,它们产生的磁通在气隙中间合成www.cechina.cn,Φδ =ΦδPM +ΦδEM , 调节励磁电流的大小和方向,Φδ 就发生变化控制工程网版权所有,使得气隙磁场得以调节。这种电机既可作为发电机使用也可作为电动机使用。
        3　原理样机的试验验证
        为了验证并列结构无刷HESG的运行特性, 揭示并列结构HESG的运行规律,试制了一台6 kVA的样机,如图6所示,样机的永磁部分采用径向结构,样机的结构参数如表1所示。
        样机中CONTROL ENGINEERING China版权所有,永磁磁钢采用钕铁硼CONTROL ENGINEERING China版权所有,其剩磁感应强度为1. 2 T,矫顽力为900 kA /m。铁心采用Steel_ 1010。