定子侧励磁型无刷直流发电系统研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 无刷直流发电机的研究意义 1

1.1.1 风力发电领域 1

1.1.2 航空电源领域 3

1.1.3 车用电源领域 4

1.2 无刷直流发电机的主要种类及研究现状 7

1.2.1 异步电机 7

1.2.2 开关磁阻电机 8

1.2.3 定子励磁型永磁电机 9

1.3 混合励磁型磁通切换电机及其研究现状 16

1.3.1 电机结构探索 17

1.3.2 电磁参数分析与电机设计 21

1.3.3 控制策略研究 22

1.4 研究的问题及其意义 22

1.5 研究思路和研究内容 23

1.5.1 研究思路 23

1.5.2 研究内容 24

第2章 混合励磁磁通切换电机结构及其工作原 27

2.1 FSPM电机结构及其工作原理 27

2.1.1 FSPM电机结构 27

2.1.2 FSPM电机工作原理及特点 28

2.2 FSHM电机典型结构对比研究 34

2.2.1 FSHM电机的类型 34

2.2.2 8种FSHM电机电磁性能比较 35

2.3 本章小结 54

第3章 磁通切换电机的非线性等效磁路模型 55

3.1 电机性能定量分析方法 55

3.1.1 简单磁路法 55

3.1.2 等效磁网络法 56

3.1.3 有限元数值解法 58

3.2 非线性等效磁路模型 62

3.2.1 模型的建立 62

3.2.2 模型的简化 65

3.2.3 磁链与空载电势峰值估算 67

3.2.4 磁化曲线拟合 69

3.3 磁链与反电动势估算 70

3.4 本章小结 73

第4章 基于等效磁路模型的FSHM电机分析与设计 74

4.1 电机通用设计方法 74

4.1.1 电机尺寸方程 74

4.1.2 导磁磁桥厚度 76

4.1.3 电励磁绕组安匝数 79

4.1.4 永磁体尺寸与定子轭高 80

4.2 磁桥式FSHM电机算例 82

4.3 结构参数优化 86

4.3.1 定子齿根宽度 86

4.3.2 转子极宽 88

4.4 磁桥式FSHM样机设计数据 89

4.5 有限元仿真验证 91

4.5.1 气隙径向圆周磁密与磁桥平均磁密 91

4.5.2 三相单元电机建模方法 92

4.5.3 FSHM电机调磁特性与空载反电动势 94

4.6 本章小结 95

第5章 磁桥式混合励磁磁通切换电机的电感分析及电机建模 97

5.1 FSHM电机的数学模型 98

5.1.1 三相静止坐标系下的电压与磁链方程 98

5.1.2 dq旋转坐标系下的电压与磁链方程 99

5.2 三相abc与dq坐标系下的电感计算 101

5.2.1 abc坐标系下的电感计算 101

5.2.2 转子坐标系下的电感计算 111

5.3 dq坐标系下的Simulink模型 118

5.4 基于外电路等效的电机模型 122

5.4.1 合成电感的求解与拟合 122

5.4.2 基于外电路等效的电压方程与Simulink模型 124

5.5 负载端电压仿真研究与实验验证 125

5.6 本章小结 128

第6章 单周期控制的FSHM无刷直流发电机研究 130

6.1 FSHM发电机整流方案 130

6.1.1 二极管不控整流方案 130

6.1.2 PWM整流方案 131

6.2 基于单周期控制的无位置传感器无刷直流发电机 134

6.2.1 单周期控制工作原理及特点 135

6.2.2 基于单周期控制实现FSHM电机无位置传感器PWM整流的原理 137

6.2.3 发电机电感作为储能电感可行性分析 142

6.2.4 电压控制器设计 146

6.3 无位置传感器PWM整流FSHM电机的仿真与实验研究 149

6.4 本章小结 154

第7章 总结与展望 155

7.1 研究总结及主要创新点 155

7.2 有待进一步研究的问题 158

参考文献 160