混合励磁同步电机电抗计算与建模

《混合励磁同步电机电抗计算与建模》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第2期2010年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics混合励磁同步电机电抗计算与建模张卓然杨春源杨善水严仰光周波(南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室，南京。210016)VoI．42No．2Apr．2010摘要：混合励磁同步电机(Hybridexcitationsynchronousmachine，HESM)磁场分布往往呈现三雏特性，二雏有限元法难以适用。而三雏有限元瞬态场分析的计算量巨大，进行混合励磁同步电机与控制系

2、统外电路的闭环场路耦舍仿真目前还不现实。本文建立了切向磁钢HESM的三维有限元模型．由静磁场计算得到气隙磁通随励磁电流的变化规律。利用三雏瞬态场路耦舍分析电机空载特性和外特性，由电势波形和矢量图推算不同励磁、不同负载电流下电机同步电抗值。根据电压方程建立了切向磁钢HESM的MATLAB／Simulink数学模型，仿真和实验结果验证了模型的正确性，为新型混合励磁同步电机的闭环系统仿真分析、快速计算提供了重要的分析手段．关键词：混合励磁同步电机；三维有限元分析；同步电抗；场路耦合分析；建模中围分类号：TP274文献标识码：A文

3、章编号：1005—2615(2010)02—0146—07SynchronousReactanceandModelingMethodofHybridExcitationSynchronousMachineZhangZhuoran，YangChunyuan，YangShanshui，YanYangguang，ZhouBo(Aero—PowerSci·TechCenter，NanjingUniversity"ofAeronautics&Astronautics。Nanjing，210016．China)Abstract：The

4、magneticfielddistributionofhybridexcitationsynchronousmachine(HESM)hasdistinct3一DcharacteristicsduetOtheexistenceoftheexcitationequipment，thusthe2一D—FEA(finiteelementanalysis)isunsuitableforanalyzingthenewmachine．The3-D—FEAmodeloftheinteriorPMHESM(IPM—HESM)isbuilt

5、andtheair—gapfluxvariedwithexcitationcurrentisobtainedby3一Dstaticmag．neticfieldanalysis．ThesynchronousreactanceofIPM—HESMwithdifferentexcitationsandtheloadcurrentiscalculatedby3-Dtransientfield—circuitcoupledanalysis．Basedonthevoltageequationofthesynchronousmachin

6、e，theMATLAB／SimulinkmodelofIPM—HESMiSbuilt．ExperimentalresultsofoutputcharacteristicsareinagreementwiththesimulationanalysisbytheMATLABmodel．TheresultindicatesthatthedevelopedmodelcanprovideanimportanthelpforthesystemlevelsimulationofHESM．Keywords：hybridexcitation

7、synchronousmachine；3-D-FEA(finiteelementanalysis)；synchronousre。actance；field—circuitcoupledanalysis；modeling“混合励磁”思想最早在1985年由美国人Mc．Catty提出‘u，旨在将永磁励磁与电励磁两种励磁方式进行有机结合。根据电机原型和机理不同，混合励磁电机可以分为混合励磁同步电机和混合励磁双凸极电机两大类，前者是在同步电机原理基础基金项目收稿日期作者简介上产生的‘2d副，后者以磁阻式双凸极电机为基础‘1}15】。

8、混合励磁同步电机(Hybridexcitationsynchronousmachine，HESM)力求继承永磁同步电机的优点，同时使其具有气隙磁场调节能力，成为电机领域新的研究热点。目前国内外学者对：国家自然科学基金(50807023)资助项目；航空科技创新基金(07c52002)资助项目．：2009-