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同步电机无刷励磁旋转变换器设计与研究

孙登亚  
【摘要】: 介绍一种新型的旋转变换器,该变换器是利用旋转式感应电能传输技术,把电能从静止部位不经过物理连接,传输到旋转部位。旋转变换器的提出,突破了变换器是静止的概念,为变换器的发展提供了一种新思路。 本文把新型旋转变换器运用到电机无刷励磁的方案中,提出新的同步电机无刷励磁方案,为电机提供更加稳定而方便调节的励磁直流电,是同步电机无刷励磁技术的新突破。课题根据同步电机的无刷励磁的需要,设计了两种旋转变换器:一个是反激式旋转变换器,另一个是全桥移相控制式旋转变换器。通过理论分析、仿真分析和实验验证,得出这两种旋转变换器都能进行感应电能传输,但它们的传输功率是不同的,反激式旋转换器最大只能传输几十瓦功率的感应电能,因此只能用在感应电能传输较小的场合,或者信号传输的场合;而全桥式旋转变换器能传输较大的功率,可用于电机的新型无刷励磁方案中。 本文还对旋转变换器的重要部件—旋转变压器进行了设计和磁性能分析,得出这种原、副边分离耦合变压器的性能比普通的原、副边紧密耦合变压器的性能较差。为减少旋转变压器的散磁和漏磁,改善其性能,本文使用了新型的变压器绕制方法—平面绕制法。 为实现旋转变换器的功能,本文制作了旋转变换器实验平台,为旋转变换器的实验打下了基础。


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