本课题将磁悬浮功能与发电机技术相结合,提出了无轴承开关磁阻发电机(BSRG)的全周期发电运行方式。本课题主要研究内容主要包括探析BSRG全周期发电运行的基本理论,建立其电感模型和径向悬浮力模型;基于两套绕组的电压平衡方程组,推导励磁电流和发电电流的分段解析式,分析机电能量转换过程;基于径向悬浮力模型,提出BSRG的悬浮力控制算法,从而实现输出电压和径向悬浮力的协调控制;建立BSRG全周期发电运行的电磁理论,建立电机本体设计方法;制作实验样机和功率控制平台,最终实验验证了BSRG的悬浮发电机理。另一方面,为减小全周期发电时所需的功率器件,从而降低成本以提高其实用价值,提出了一种新型的三相串联励磁式无轴承开关磁阻发电机。其通过改变电机定子绕组的连接方式,有效地减小硬件成本,并简化了悬浮力控制。此外,为结合下一步无轴承起动/发电机的研究需求,探索了一种适于BSRM的独立控制方案。同时,针对降低电机振动的目标,分别研究控制策略和绕组联接方式对电机振动的影响。
英文主题词Bearingless switched reluctance generator; full-period generation; control scheme; mathematical model