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開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)原理分析

作者: 時(shí)間:2012-06-24 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

發(fā)電系統(tǒng)由雙凸極電機(jī)、雙向功率變換器、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器(或非直接位置檢測(cè)器)和控制器組成。發(fā)電控制系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)的位置檢測(cè)器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)控制功率電路中管的通斷,改變相電流的生成位置,使電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù),使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。電機(jī)為12/8結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子上無(wú)繞組,定子每個(gè)齒極上設(shè)有一個(gè)集中線圈,徑向相對(duì)的兩個(gè)線圈形成一對(duì)磁極,稱(chēng)為“一相”。這樣共組成6相,可滿(mǎn)足雙通道開(kāi)關(guān)發(fā)電系統(tǒng)的需要。本研究以單通道為例,簡(jiǎn)要闡述其工作和控制方法。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/160387.htm

  開(kāi)關(guān)磁阻工作狀態(tài)電流波形如圖1所示。圖1中,θ角定義為該相轉(zhuǎn)子齒槽軸線與定子齒極軸線之間的夾角。當(dāng)轉(zhuǎn)子槽軸線重合時(shí),該相電感最小(定義為θ=0°),當(dāng)轉(zhuǎn)子齒極軸線與相應(yīng)定子齒極軸線重合(定義θ=θm)時(shí),該相電感最大。根據(jù)電磁場(chǎng)基本理論,伴隨磁場(chǎng)的存在,電機(jī)轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩同時(shí)存在,可以表示為:

  

開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)

  若在電感下降區(qū)形成電流,產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩,即電機(jī)吸收機(jī)械能,并可能把它轉(zhuǎn)換成電能輸出,故此時(shí)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)為工作。

  開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制參數(shù)較多,控制靈活,這也是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一。對(duì)于開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)有3種常用的控制方案:脈寬調(diào)制控制、角度位置控制和電流斬波控制。本研究設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)運(yùn)用的是角度位置控制方案。根據(jù)圖1中相電流波形可知,θ1和θ2分別為開(kāi)通角和關(guān)斷角,即主開(kāi)關(guān)管開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子位置角度,對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)可影響發(fā)電的勵(lì)磁過(guò)程及相電流。通常開(kāi)通角θ1在θm之前即在電感上升區(qū),關(guān)斷角θ2在θm之后即在電感下降區(qū),開(kāi)通角提前、關(guān)斷角推后都可以增加勵(lì)磁時(shí)間、增大勵(lì)磁電流ic,從而加大勵(lì)磁強(qiáng)度。



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