主动补偿脉冲发电机的分析设计

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1、分类号学号M201371145学校代码10487密级硕士学位论文主动补偿脉冲发电机的分析设计学位申请人：高路学科专业：电气工程指导教师：于克训教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisandDesignResearchonActiveCompensatedPulsedAlternatorCandidate:GaoLuMajor:ElectricalEngineeringSupervisor

2、:Prof.YuKexunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国

3、家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要补偿脉冲发电机是新型的脉冲功率电源，它的本质是同步发电机。它将惯性能量存储、机械能电能间的转换、脉冲形状成形等多个环节集中于一体，是固体激光器的理想脉冲功率电源。本文将以脉冲氙灯为负载，设计一台主动补偿脉冲发

4、电机。研究了决定主动补偿脉冲发电机脉冲波形的参数；完成了主动补偿脉冲发电机的参数设计过程；并验证了其能够用作脉冲氙灯电源的合理性。本文首先引入常见的补偿形式的脉冲发电机，阐述了它们的工作原理和典型输出脉冲波形的形状。考虑到本课题脉冲氙灯对脉冲功率电源的要求，采用主动补偿脉冲发电机作为电源。其次，建立了在相坐标系下的主动补偿脉冲发电机的数学模型。此外还研究了脉冲氙灯的负载特性。接着对决定主动补偿脉冲发电机输出电流形状的参数进行分析，并总结了影响规律。然后，由主动补偿脉冲发电机的特殊构造，结合常规隐极同步发电机的设计过程，对电机的几何尺寸、槽型、槽数、绕组等参数进行设计。根

5、据电磁场知识，对电机各绕组的自感和绕组间互感的表达式进行推导。再然后，利用有限元分析软件Ansoft建立了样机的仿真模型。对瞬态场下样机的电磁性能进行分析，提出了能够优化气隙磁密和空载感应电动势的大齿转子铁心结构。接着又对优化后的样机进行静态场的电感计算，与电磁理论推导出的电感数值做对比。最后，利用有限元分析和外电路联合仿真的方式对系统的性能进行评估。关键词：主动补偿脉冲发电机电磁设计脉冲氙灯I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsanewkindofpulsepowersupply,Compensationpulsedgeneratorbelongstothen

6、atureofsynchronousgenerator.Itconcentratesenergystorage,electro-mechanicalconversionandpowerconditioninginonemachine,whichmakesitthemostpromisingpulsepowersupply.Nowmanycountriesarecarryingonresearchonit,andtheresearchscaleandtechnicallevelareinprovedgreatly.Aimingatusingasthepowersupply

7、forpulsedxenonlamp,atwopoles,onephaseactivecompensationpulsedgeneratorisdesigned.Somemotorandexternalparameters，whichmayhaveaninfluenceonthepulsecurrentshapeareresearched.Completetheelectromagneticdesign.Verifyitsfeasibilityasapulsedxenonlamppower.Firstofall,ageneralrevie