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基于电励磁双凸极发电机三相全控整流拓扑的基本特性研究

作　者: 段晴晴
导　师: 陈志辉
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 电机与电器
关键词: 电励磁双凸极电机不控整流发电方式电枢反应全控整流发电方式控制策略
分类号: TM31
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

电励磁双凸极电机是在永磁双凸极电机和开关磁阻电机基础上的继承和发展，有较大的研究和应用价值。本文在传统的不控桥式整流发电方式的基础上，将分裂电容全桥整流拓扑和全控整流拓扑引入电励磁双凸极发电系统，并进行研究，为电励磁双凸极电机更广泛的研究和应用奠定基础。本文首先分析了12/8电励磁双凸极电机的结构原理，给出了常用的不控整流发电方式，利用有限元和实验相结合的方法，研究了发电机在不控全桥整流发电方式下的电枢反应和输出特性。基于不控全桥整流发电方式提出分裂电容全桥整流发电方式，分析了电容的不同容值对发电机输出特性的影响。考虑到不控桥式整流发电方式电枢反应的不可控性，本文用开关管代替不控全桥的六个二极管，构成全控整流发电方式。在此基础上，提出了适用于电励磁双凸极发电机的控制策略一和控制策略二，并建立了发电运行方式的模态方程。围绕电励磁双凸极电机全控整流方式的不同控制策略，对电机的负载特性进行了研究，得到了相应的外特性和功率特性曲线，并对比分析了不同控制策略下的功率输出特点。分别针对电励磁双凸极电机全控整流方式的不同控制策略，研究其电枢反应特点，讨论了励磁电流、负载电流等因素对电枢反应的影响。针对一台12/8极电励磁双凸极无刷直流发电机原理样机，对电机全控整流不同控制策略下的负载特性进行了实验研究。实验结果验证了理论分析和有限元仿真的正确性，表明了电励磁双凸极电机全控整流发电方式具有重要的研究和应用价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-14
第一章绪论  14-19
  1.1 课题背景及研究意义  14
  1.2 电励磁双凸极发电机的研究现状  14-17
    1.2.1 电励磁双凸极电机结构  14-15
    1.2.2 电励磁双凸极电机发电方式  15-17
  1.3 本文的研究内容  17-19
第二章电励磁双凸极电机结构和常见不控整流发电方式  19-36
  2.1 引言  19
  2.2 DSEM 基本结构  19-20
  2.3 发电运行方式  20-24
    2.3.1 发电工作原理  20-22
    2.3.2 常见不控发电方式  22-24
  2.4 DSG2 发电方式  24-35
    2.4.1 DSG2 发电方式空载特性  24-25
    2.4.2 DSG2 发电方式负载特性  25-30
    2.4.3 分裂电容全桥整流拓扑  30-35
  2.5 本章小结  35-36
第三章全控整流发电方式  36-67
  3.1 引言  36
  3.2 控制策略一  36-50
    3.2.1 角度位置控制（APC 方式）  38-45
    3.2.2 脉冲宽度调制方式（PWM 方式）  45-47
    3.2.3 APC 方式和 PWM 方式的对比分析  47-50
  3.3 控制方式二  50-65
    3.3.1 角度位置控制（APC 方式）  51-59
    3.3.2 脉冲宽度调制方式（PWM 方式）  59-64
    3.3.3 APC 方式和 PWM 方式的对比分析  64-65
  3.4 两种控制策略的比较  65-66
  3.5 本章小结  66-67
第四章实验验证与分析  67-77
  4.1 引言  67
  4.2 发电系统结构  67-68
  4.3 实验与分析  68-74
    4.3.1 控制策略一  68-71
    4.3.2 控制策略二  71-74
  4.4 误差分析  74-76
  4.5 本章小结  76-77
第五章总结与展望  77-78
  5.1 工作总结  77
  5.2 后续研究工作展望  77-78
参考文献  78-81
致谢  81-82
在学期间的研究成果及发表的学术论文  82

基于电励磁双凸极发电机三相全控整流拓扑的基本特性研究

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