[01513968]可变绕组双模式容错发电装置电压调制技术及应用

本项目属于机械、交通、电气交叉学科,应用于车辆工程领域。 发电系统是汽车、工程机械、农业装备的关键零部件之一。近年来,随着汽车电动化、舒适性的要求逐渐提高,汽车用电设备越来越多,对高可靠性、大功率、高效率的发电系统需求也越来越迫切。而传统的硅整流发电机越来越不能满足使用要求,因此本项目提出一系列高可靠性永磁发电系统及电压调制技术,主要创新成果为： 1提出了一种适应增程器低速起动高速发电的3/6 相双模式可变绕组起动发电机,实现了电机能够在低速状态下多匝绕组大转矩起动、高速状态下少匝绕组稳定发电两种模式运行。 2提出了由基准电路、两组采样电路、两组触发电路、两组整流电路集成的汽车用永磁发电系统电压调制技术,第一、第二整流电路分别对全部、部分电枢绕组整流控制,适应汽车发电机大转速范围内的稳压控制。 3提出了一种可降低电机稀土永磁用量的交替极永磁电机,采用分离变量法建立交替极永磁电机数学解析模型,通过磁场电路耦合仿真和田口正交试验法优化电机转子结构参数,在保证感应电动势的同时降低了齿槽转矩。 4提出了四相、五相和六相无刷发电机的极槽配合和分数槽绕组布置方案,研发出通过将短路故障自动隔离,防止用电系统出现过大电流冲击,既可实现功率管和绕组故障双重隔离容错,又可切断故障传播的多相电机高可靠性容错技术。