基于可旋转变换器的同步电机无刷励磁研究

摘要

本文介绍了一种新型同步电机无刷励磁技术方案，即基于可旋转变换器的无刷励磁方案，该方案利用旋转式感应电能传输技术，将电能从旋转变换器静止的部分，不经过物理连接，就传输到变换器的旋转部位，为同步电机提供稳定且可方便调节的励磁电流。连接静止部分和旋转部分的核心部件就是旋转变压器，它的原边静止、副边集成在同步电机的转子上，随转子的旋转而转动。 本文着重介绍了基于可旋转变换器无刷励磁系统的三大部分：首先对全桥式旋转变换器进行了设计、对它的工作特性作了仿真研究和实验的对比；然后对实验用同步发电机本体进行了设计、有限元建模、磁场分析和电感参数的求取，最后介绍了无刷励磁系统中的励磁调节器的设计和实现。另外对整个无刷励磁系统进行了Matlab仿真研究，并在实验平台上完成了利用可旋转变换器对同步发电机进行无刷励磁的实验，实验结果证明，可旋转变换器完全能够满足同步电机励磁系统的要求。可旋转变换器技术不仅是同步电机无刷励磁技术的新突破，同时也为同步电机无刷励磁技术的研究打开了一扇新窗口。