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《混合励磁同步电机的结构_原理及参数计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计分析混合励磁同步电机的结构、原理及参数计算徐衍亮唐任远(沈阳工业大学特种电机研究所,沈阳110023)AKindofStructure,PrincipleandParameterCalculationforHybridExcitationSynchronousMachineXuYanliangTangRenyuan(ResearchInstituteofSpecialElectricalMachine,ShenyangPolytechnicUniversity,Shenyang110023)【摘要】给出了一种无电刷无滑环的混合励磁同步2混合励磁同步电机结构原理电机,它兼有电励磁同步电机与
2、永磁同步电机的优点,并克服其缺点。对这种电机的结构、工作原理、优越性及其参数为消除电刷滑环同时使电机具有电励磁及永计算进行了详细分析和描述。磁励磁的混合励磁功能,这种电机应具有特殊的结【关键词】同步电机混合励磁结构原理参数构,如图1所示。定子电枢绕组为通常的三相对称计算绕组,定子铁心被定子环形直流励磁绕组分成两中图分类号:TM35文章标识码:A段,这两段铁心由其外的背轭(用于轴向导磁的机文章编号:1004-7018(2000)01-0016-03【Abstract】Anovelhybridexcitationsynchronousmachine壳)在机械上和磁上连接;转子也分成两部分:N极w
3、ithoutbrushispresentedinthispaperwhichtakestheadvantage端和S极端,每极端由同极性永磁体极和铁心极交ofelectricallyexcitedandpermanentmagnetsynchronousma2错排列,且两端的N、S永磁体极及铁心极也交错chines,andovercometheirshortcomings.Thestructure,operating排列。转子铁心及转轴间有一实心导磁套简(转子principleandparameterofthiskindofmachinearedescribedand背轭),用于转子的轴向导
4、磁。calculated.【Keywords】synchronousmachinehybridexcitationstructureprincipleparametercalculation1引言电励磁同步电机以其良好的调磁能力而用于发电机以利于负载电压的调节,用作电动机和调相机以改善电网的功率因数,但它有电刷滑环,限制(a)电机截面图了它作为小型发电机在恶劣环境下的应用;永磁同步电机以永磁体励磁,不但消除了电励磁同步电机的励磁损耗,而且消除了机械接触装置,作为自起动永磁同步电动机获得了广泛的应用,但永磁磁场的调节困难限制了它在发电机和调速电动机方面(b)电机转子结构的应用。因此开发一种综合
5、这两种电机的优点又图1混合励磁同步电机原理结构能克服其缺陷的同步电机—混合励磁同步电机,无可以看出,该种电机不但在转子上有永磁体,疑是有意义的。在定子上还有电励磁绕组,这两个磁源具有不同的磁路。定子励磁绕组通入直流电流Ie产生电励磁磁通,其路径为:定子铁心→定子背轭→定子铁心收稿日期:1999-06-26→气隙→转子铁心极→转子铁心→转子背轭→转16微特电机2000年第1期子铁心→转子铁心极→气隙→定子铁心;永磁体的3混合励磁同步电机参数计算磁通路径为:N极磁体→气隙→定子铁心→定子背轭→定子铁心→气隙→S极磁体→转子铁心→转混合励磁同步电机结构及工作原理的特殊性,子背轭→转子铁心→N极磁体
6、。这两个磁源尽管使其直交轴电枢反应电感Lad、Laq不同于常规的同磁路不同,但它们产生的磁场在气隙中是迭加的,步电动机:同时由于直流励磁绕组的存在,使该种共同作用形成电机的主磁场。电机拥有一般同步电机所不存在的直流励磁绕组(1)Ie=0时,气隙磁场只有永磁体产生,磁场与定子直交轴绕组间的互感Med、Meq。如图2a所示,从N极端的磁体发出到S极端磁体;为分析计算方便,给出该种电机各尺寸标注如(2)Ie<0时,与图1a所示电流方向相反,同图3所示。图中:L为铁心总长。一极端磁体极和铁心极磁场方向相同,从而使气隙有效磁场(与Ie=0时相比)减弱,随Ie电流绝对值的增大,气隙磁场变弱,特别当Ie电
7、流绝对值增大到一定值时,气隙有效磁场变为零,此时可认为只有轴向磁场,而无进行电磁、机械能量转换的周向磁场,如图2b所示;(3)图3混合励磁同步电机示意图Ie>0时,与图1a所示电流方向相同,随3.1直交轴电感Lad、Laq的计算Ie电流增大,气隙有效磁场增强,当Ie增大到一定直交轴电流id、iq所产生的基波磁势为:数值时,电励磁磁场与永磁体磁场相同,此时可认43NS为轴向磁场为零,气隙中只有进行能量转换的周向
