电励磁五相双凸极发电机基本性能和容错特性的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要冗余和容错电机被广泛地应用在可靠性要求较高的场合。其中，容错双凸极电机是双凸极电机领域的一个新的研究方向。容错双凸极电机结合了双凸极电机本身固有的容错性能，在传统的五相双凸极电机上进行了改进，更好地满足了容错的要求。本文以五相双凸极电机为切入点，对电励磁五相双凸极电机进行了分析，并对模块式绕组的电励磁五相双凸极电机的容错性能进行讨论。本文首先阐述了电励磁五相双凸极电机的基本原理和结构。利用有限元仿真软件Ansoft对五相单元电机的两种典型结构10／8和10／4从结构、静态参数、空载特性和外

2、特性上进行了分析比较。并讨论了这两种电机的参数对容错性能的影响。其次，本文深入研究了20／16．2、20／16．1、20／16．ft三种结构的五相双凸极电机。其中20／16-2和20／16-1属于传统的电励磁五相双凸极电机，它采用的是集中式绕组；20／16．ft采用的模块式绕组来实现相与相之间物理和热的隔离。本文着重对20／16．2外接不同的发电方式时的基本特性展开了分析，通过仿真，讨论各种发电方式的基本原理。并对20／16-2模型电机的铁损进行了计算，为计算双凸极铁损提供了一种有效的方法。最后与20／16．1电机的特性

3、进行了比较。在分析了20／16一R基本特性的基础上，本文着重研究在电励磁五相双凸极电机20／16．fI发生相绕组开路、二极管开路、相绕组端部短路、二极管上下管短路等一相故障时20／16．ft的容错能力。通过对三种发电方式的空载容错比较，揭示单相桥发电方式具有较好的容错性能。对外接单相桥的电励磁五相双凸极电机的负载容错能力也进行了讨论。最后，在一台三相双凸极电机的样机上，外接单相桥发电电路，对电机正常和故障时的特性进行了实验验证。结果表明，单相桥能达到较好的容错效果。关键词电励磁双凸极电机，五相，容错，故障，损耗计算电励磁

4、五相双凸极发电机基本特性和容错性能的研究AbstractRedundancyandfault—tolerantmachinesaleappliedinthehi：ghreliabilityextensively．Itisquiteimpomntoftheresearchonfault-tolerantmotors．Faulttolerantdoublysalientmachinehadbeendevelopedintheneworientationofdoublysalientmachine．Tobettermeetth

5、erequirementsoffault-tolerance，itdrawsthebenetRoftheinherentfault-toleranoeofthedoublysalientmachineandmakessomeimprovements．Inthispaper,five-phasedoublysalientmachineforthestartingpoint，electromagneticdoublysalientgeneratorisanalyzed，andthefault-tolerantperforma

6、nceofthegeneratorwiththemodularelectricexcitationwindingisdiscussed．Thispaperdescribesthebasicprinciplesandstructureofthefive-phasedoublysalientelectromagneticgenerator．Five-phasetwotypicalstructureofthemotorunit10／8and10／4byusingFiniteelementsimulationsottwareAn

7、soflfromthestructure，staticparameters，unloadcharacteristicsandexternalcharacteristicsareanalyzedandcomparedon．ThentheparametersOlltheperformanceoffaulttolerance．Secondly，thispaperproposesthreetypesofmotorstructure20／16-2，20／16-1，20／16-tt．20／16—2and20／16-1inwhicha

8、traditionalfive-phasedoublysalientelectromagneticgeneratoruseacentralizedwinding．20／16-ftusesthemodularwindingto‘implementphase-phasewindingbetweenthephysicala