论文部分内容阅读
数码发电系统主要由汽油机或柴油机,同步发电机和控制器构成。永磁同步发电机与电励磁发电机相比,省去了励磁绕组和容易出问题的集电环和电刷,具有结构简单、体积小、重量轻等特点,因而广泛应用于数码发电系统中。本文在掌握永磁电机电磁设计基本原理的基础上,设计了一台用于数码发电系统的永磁同步发电机。同时制作了发电机样机,并构建了一个完整的数码发电系统,通过实验验证该系统具有较高的可靠性。
本文的研究成果主要包括以下几个方面:
(1)根据数码发电系统对于三相永磁同步发电机的设计要求和特点,结合永磁发电机的一般设计步骤,找到适合的电机设计方法,并基本确定发电机使用材料和大致结构。
(2)在进行永磁发电机设计时,通过Ansoft软件,运用磁路设计(RMxprt软件)和电磁场有限元计算(Maxwell软件)结合的方式,通过对各种结构和尺寸进行计算和不断修正,选取满足设计要求的发电机结构。
(3)在有限元计算中,瞬态电磁场仿真采用场路耦合的方式进行。这种方式可以比较准确地仿真永磁同步发电机空载和带载特性,有着较高的精度。运算结果显示永磁同步发电机电磁参数符合设计要求,从而得到了最终的永磁同步发电机模型。
(4)通过Simplorer软件仿真电力电子负载对永磁同步发电机运行的影响,提出并联RC滤波电路的办法改善发电机的运行特性,保障发电机及发电系统长期稳定运行。
(5)做出永磁同步发电机样机,将它装在原动机上,并通过实验测试发电机空载和带纯阻性负载特性。然后将永磁发电机接入整流逆变装置构成数码发电系统。以上几项测试和实验显示,样机特性满足要求,实验结果和仿真情况对应地很好。数码发电系统也能稳定带载。