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            串勵式無軸承開關磁阻發電機的懸浮特性研究

            來源:本站   發布時間:2015/5/20 14:35:38   點擊量:  

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                   串勵式無軸承開關磁阻發電機(BSRG)的穩定懸浮發電取決于對各繞組電流的合理控制,而在其運行狀態和負載情況相同時,電流又取決于繞組電感和懸浮力,因此二者的準確計算是設計和控制該電機的關鍵。建立了串勵式BSRG的二維有限元模型,計算了懸浮繞組電感。結合實際控制策略,在不同磁動勢組合下,研究了串勵式BSRG的懸浮力特性。

                  無軸承開關磁阻電機(以下簡稱BSRM)同時兼有開關磁阻電機(以下簡稱SRM)結構簡單、控制靈活、強容錯能力和高速適應性強等特點,以及磁懸浮電機無接觸、無潤滑、無摩擦和壽命長等優點,因此,BSRM在超高溫、超高速等工作環境苛刻的應用場合具有獨特優勢。

                  傳統三相12/8極BSRM每個定子同時饒有轉矩繞組和懸浮繞組,并且每相繞組由一個轉矩繞組和兩套懸浮繞組構成。將12/8極BSRM定子上每相鄰3極懸浮繞組串聯起來,組合成4套懸浮繞組,而轉矩繞組結構形式不變,仍采用一相4極串聯的連接方式,便構成了串聯勵磁式無軸承開關磁阻發電機(以下簡稱串勵式BSRG)

                  串勵式BSRG發電運行時,懸浮繞組不僅提供勵磁能量,而且還通過不對稱勵磁產生所需懸浮力;轉矩繞組經過整流后,向負載輸出電能。相對于全周期無軸承開關磁阻發電機,串勵式BSRG因功率器件數量少,可降低控制器成本;并且其懸浮控制與磁軸承相似,可簡化控制算法;另外,由于勵磁功率較小,便于勵磁系統的設計與控制。

                  目前,關于串勵式BSRG的研究較少,還主要集中與控制策略和功率變換器方面,未檢索到該電機關于電感特性、懸浮力變化規律等電磁特性等方面的研究內容。

                  本文在簡單介紹串勵式BSRG懸浮發電原理的基礎上, 通過二維有限元計算,得到其懸浮繞組電感和不同磁動勢組合下的懸浮力變化規律。

               


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