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1、SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ毕业设计说明书五相稀土永磁发电机及控制器设计学院：电气与电子工程学院专业：自动化0801班学生姓名：郑秀征学号：0812106883指导教师：杜钦君2012年6月摘要摘要随着汽车行业技术的进步，对车用电机的要求也越来越高。目前车用电源多为硅整流发电机的14V电源系统，其已不能满足车内的电器用电量。本课题设计的五相稀土永磁同步发电机42V电源解决了此问题。五相稀土永磁同步发电机，无励磁绕组发电效率高，加之具有多相发电机的优势电压波形波动较小运行稳定。本课题
2、主要设计了三方面的内容。首先，由发电机的额定数据出发设计了发电机的定子和定子冲片尺寸、定子绕组、转子结构和转子尺寸、永磁体的选择和磁极尺寸计算等问题。其次，应用Ansoftmaxwell电磁场仿真软件，对发电机的静磁场进行了仿真。建立发电机的几何模型，给模型各个模块定义材料属性，设置激励源和边界条件，设置求解参数。求解分析之后，观察了发电机的磁力线分布图和磁通密度分布云图，通过观察磁场分布验证了电机设计的合理性，同时优化了电机定子外径尺寸。最后，设计了发电机的稳压控制器。控制器的主电路为五相全桥不可控整流电路和直流降
3、压斩波电路，通过检测电压偏差信号，由单片机控制来改变降压斩波电路触发脉冲的占空比，即通过控制NMOSFET管的导通和关断时间来达到稳压要求。关键字：五相稀土永磁同步发电机，AnsoftMaxwell，稳压控制器IAbstractAbstractAlongwiththedevelopmentoftheautoindustrytechnologyandtherequirementsofthemotorvehicleismoreandmorehigher.Vehiclepowersupplyatpresentmostlyf
4、orsiliconrectifiergeneratorof14Vpowersupplysystem,anditsalreadycannotsatisfytheelectricpowerconsumptionofthecar.Thesubjectdesignfivephasepermanentmagnetsynchronousgeneratorof42Vpowerhadsolvedthisproblem.Fivepermanentmagnetsynchronousgenerator,withoutthefieldwin
5、dingpowerefficiencyhigh,inadditiontheadvantageofmultiphasegeneratorsoitsvoltagewaveformswingshavelessstableoperation.Thistopichasthreeaspectsofthedesigncontent.First,basedontheratingdataofthegenerator，designedthestatorandstatorsize,statorwinding,rotorstructurea
6、ndrotorsizethechoiceofpermanentmagnetandthepolessizecalculation.Second,usedtheAnsoftmaxwellelectromagneticfieldsimulationsoftware,thestaticmagneticfieldofgeneratorissimulated.Establishedthegeneratorgeometricmodel,foreachmoduledefinitionmodelmaterialattribute,se
7、tupincentivesourceandboundaryconditions,setthesolutionparameters.Aftersolvinganalysis,observedthegeneratorfieldlinesandmagneticfluxdensitydistributioncloudpictures,throughtheobservationofmagneticfielddistributionverifytherationalityofthedesign,andoptimizethemot
8、orstatoroutsidediametersize.Atlast,designedthegeneratorvoltagestabilizingcontroller.Themaincircuitofcontrollerisfiveofthewholebridgewhichisnotcontrolledrectifyingcircuit,and
