[01812183]混合励磁发电系统电磁耦合稳压控制技术及在车辆上的应用

任务的来源及意义:该项目来自山东省科学技术发展计划，编号:2009GG10004016.YHH-300型汽车用切向永磁与爪极电磁混合励磁稳压发电机主要为汽车夜间照明、转向指示、电喇叭、刮雨器等提供直流电源以及给蓄电池充电.采用切向稀土永磁转子与爪极电磁转子并联同轴、共用同一个电枢绕组、产生的磁场在发电机气隙内并联合成的组合转子以及电子稳压控制技术研制而成的机电一体化产品.该机输出电压稳定，集电励磁发电机和永磁发电机的优点于一体，具有结构紧凑、故障率低、电能消耗少、发电效率高等特点.随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，对汽车各项性能指标的要求也越来越高，汽车电气设备日臻完善，用电量不断增大，原有的电励磁发电机和永磁发电机已经不能满足现代汽车电气设备对用电量的要求，因此研制一种电能消耗少、发电效率高、故障率低的永磁与电磁混合励磁发电机十分有必要.混合励磁发电机是一种永磁与电磁相结合的发电机，采用高磁能积的稀土永磁材料励磁，使发电机比功率增大，励磁绕组的电流减小，励磁损耗降低，发电机的效率提高，并且具有良好的怠速性能，由于采用了永磁体和电励磁绕组共同励磁，混合励磁发电机既具有电励磁发电机良好的调整特性，又具有永磁发电机的高功率密度、高效率、高可靠性的优点，因此具有广阔的应用推广前景及显著的经济效益和社会效益.应用领域和技术原理:该项目涉及机械技术、电磁技术、电子技术和车辆工程技术领域.由基准电路、比较电路、触发电路和H桥控制电路集成的电子稳压控制器，当混合励磁发电机的输出电压低于设置的目标稳压值时，电子稳压控制器给电励磁绕组提供正向电流，产生的磁场与永磁磁场叠加，发电机输出电压升高;当混合励磁发电机的输出电压高于设置的目标稳压值时，电子稳压控制器给电励磁绕组提供反向电流，产生的磁场削弱永磁磁场，发电机输出电压降低.通过调节电励磁绕组通电电流的大小和方向，改变永磁场和电励磁场在发电机气隙内合成磁场的大小，使发电机输出电压稳定在一定范围内，解决汽车用混合励磁发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压不稳定问题.主要技术性能指标:①额定电压:14±0.5V;②额定功率:300W;③额定转速:4000r/min;④工作制:连续工作;⑤绝缘等级:E级;⑥防护等级:IP54;⑦工作温度:-40℃~+85℃.