一、谐波励磁同步发电机CAD系统设计（论文文献综述）
钟世桦[1]（2020）在《基于齿谐波的混合励磁同步发电机带整流负载分析》文中进行了进一步梳理在航空航天、船舰电力系统以及可再生能源开发等领域中,同步发电机带整流负载系统作为直流输电系统的发电装置具有较大的优势。齿谐波励磁的混合励磁发电机将谐波励磁技术与混合励磁技术相结合,形成了一种自励无刷的新型混合励磁发电机,具有广阔的应用前景。对该电机带整流负载进行研究和分析对于拓宽该电机在需要高品质直流电源的领域具有重要意义。简述了混合励磁同步发电机、谐波励磁同步发电机和同步发电机带整流负载系统的发展历程以及国内外研究现状。基于齿谐波基本理论,推导并分析了影响齿谐波励磁系统输出励磁电流大小的因素,利用有限元法定量计算了定子槽口宽度、气隙长度、定子斜槽、齿谐波绕组匝数、磁路饱和等电机设计参数对励磁电流大小的影响。仿真结果较好地验证了理论分析的正确性,并得到了输出最大励磁功率下各个参数的最优值。将齿谐波绕组优化布置方案应用于齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载中（功率因数为0.9）,采用场路耦合时步有限元法对比分析了齿谐波绕组优化前后的发电机带整流负载的输出特性。结果表明齿谐波绕组优化布置可以使得发电机带不同大小整流负载时实现恒压输出。同时对发电机带整流负载在齿谐波励磁系统断开和接通两种情况下的线电压谐波分量进行了傅里叶分析,得到了线电压波形畸变的原因。针对齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载时谐波含量增加对定子铁心损耗的影响,借助传统定子铁心损耗模型计算线电压谐波分量对定子铁心损耗的影响,同时利用有限元法计算了三种情况下的定子铁心损耗。仿真结果与计算结果对比表明该计算方法准确性较高。建立了发电机样机测试平台,针对齿谐波励磁系统的性能进行了测试,设计了两套齿谐波绕组五种不同的连接方式,并分别进行了样机空载实验和负载实验,得到了输出最大励磁功率时两套齿谐波绕组的最佳连接方式。对齿谐波绕组优化前的发电机带整流负载进行样机实验,实验结果与仿真结果相符。
温子健[2]（2020）在《基于三次谐波的混合励磁同步发电机研究》文中进行了进一步梳理永磁同步电机具有高功率密度、高效率、结构简单、易于维护等优点,在电动汽车、风力发电、伺服驱动等领域有着广泛地应用。但由于永磁体的固有性质,导致永磁电机的气隙磁场调节较为困难。混合励磁电机结合了永磁电机和电励磁电机的优点,较好地解决了永磁电机励磁调节困难以及电励磁电机效率低的问题,具有良好的应用前景。因此,围绕一种新型混合励磁同步发电机的基础理论、谐波励磁系统设计、运行性能计算,以及样机研制和实验进行了系统的研究。提出了一种基于三次谐波的混合励磁同步发电机,针对该新型混合励磁电机的基本结构、气隙磁场调节原理,以及三次谐波的产生机理等基础理论进行了研究。分析了三次谐波励磁系统输出最大励磁电流的条件,给出了定子三次谐波绕组和转子励磁绕组设计原则以及设计方法,通过对不同三次谐波绕组匝数下的仿真结果的比较与分析,得出了最佳的设计方案。借助有限元和电路仿真软件,建立了三次谐波的混合励磁同步发电机系统场路耦合仿真模型,针对该发电机的空载特性、外特性,调整特性以及励磁控制等性能进行了仿真计算。仿真结果验证了该发电机励磁原理的正确性,同时也表明了其具有较宽的调压范围以及较高的效率。根据该发电机基础理论和仿真结果,设计并研制了一台基于三次谐波的混合励磁同步发电机样机,搭建了样机实验平台。针对样机的空载特性、外特性,调整特性以及励磁控制等性能分别进行了测试,并与仿真结果进行了对比。对比表明:仿真结果与实验结果基本一致,进一步验证了该混合励磁同步发电机理论的正确性,以及谐波励磁方案的可行性,具有一定的实际应用价值和应用前景。
朱姝姝[3]（2017）在《集成式无刷励磁交流同步发电机的研究》文中研究指明无刷励磁电机可以消除环火隐患,简化维护工作以及提高系统可靠性。现有的无刷励磁方案存在以下问题:降低了输出电压波形的正弦度,无法满足波形质量的要求;存在轴向磁通,采用实心铁心,增大了电机铁耗;需要额外的励磁机,增大了发电机的体积;输出功率无法调节,改变了电机原有的工作特性;所需的励磁功率较大,增大了电机损耗。本文针对以上问题提出了一种集成式无刷励磁方案,并将其运用在有刷励磁型混合励磁电机（Hybrid Excitation Synchronous Generator,HESG）上,设计出一种集成式无刷混合励磁电机（Integrated Brushless Excitation Hybrid Excitation Synchronous Generator,IBE-HESG）。本文的主要研究内容如下:1.为了实现转子励磁型电机的无刷化励磁,提出了一种新型集成式无刷励磁方法。发明并实现了一种集成式混合励磁电机（IBE-HESG）。本文分析了集成式无刷励磁方法以及IBE-HESG的工作原理,研究了IBE-HESG主发电机部分和励磁部分极对数的选择。另外,设计了一台1.5k VA的样机,优化主发电机部分的设计参数,建立了IBE-HESG的Ansys Maxwell有限元仿真模型。通过有限元仿真得到了IBE-HESG的磁场分布情况,证明了IBE-HESG在成功实现了无刷化励磁的同时保持了原电机磁场可调的优点。此外,与有刷励磁型HESG磁场的对比分析结果表明:励磁部分磁场对主发电机部分磁场的分布影响十分有限。2.针对IBE-HESG主发电机部分和励磁部分的磁场相互耦合的问题,通过叠加法和冻结磁导率法对两部分磁场进行解耦,研究了主发电机部分磁场和励磁部分磁场彼此的影响程度,分析了IBE-HESG的转子极身、转子齿、定子轭、定子齿以及气隙的磁场分布。在叠加法中,IBEHESG的主发电机部分和励磁部分被分别看做励磁机无刷励磁方式中的主发电机和励磁机。其结果与考虑了铁心相对磁导率受到耦合影响而变化的冻结磁导率法的结果相比较,以分析两部分磁场耦合对IBE-HESG磁场分布的影响。通过有限元仿真可以看出,励磁部分磁场与主发电机部分磁场彼此之间影响很小,励磁部分的磁场也不会造成永磁体的退磁。3.电机励磁特性决定了IBE-HESG的调节输出功率的能力。在设计励磁特性时,不但要考虑到提高励磁效率,还需考虑到控制励磁特性的灵敏性和线性度以便于调压控制。本文对影响IBE-HESG的励磁特性的参数进行了研究,分析了旋转整流器的工作特点;绘制励磁部分等值电路和向量图,并对IBE-HESG的励磁特性进行了优化;通过有限元仿真和实验得到了较优的设计方案。4.为了研究IBE-HESG的工作特性,本文分别通过Ansys Maxwell有限元仿真和样机测试,得到IBE-HESG和有刷励磁型HESG在空载以及带载情况下的工作特性。对输出电压、调压特性,励磁特性、效率、损耗进行了全面的分析,证明了集成式无刷励磁法在实现无刷励磁的同时,还保留了原有刷励磁型电机的工作特性。IBE-HESG的调压范围宽,励磁特性线性度好,电压调整率小,效率较高。IBE-HESG总体运行性能较优,具有很好的运用前景。最后,将集成式无刷励磁法运用在了转子励磁型电励磁电机上,验证了集成式励磁法对于转子励磁型电机实现无刷化具有普遍的可行性。
谷志锋,朱长青,赵文杰,罗强,王川川[4]（2013）在《谐波励磁机电复合调速型移动电站特性研究》文中研究说明结合机电复合调速系统、谐波励磁系统的结构特点,分别推导了调速、谐波励磁系统的数学模型,建立了谐波励磁机电复合调速型移动电站的数学模型,结合阻感型负载派克变换模型,给出了整体仿真框图,并进行了仿真试验。研究结果表明:突加85%额定负载时,转速在1.6s内恢复稳定,电压在1.8s内恢复稳定。最后以装配NJVE4/12F1900L型分配泵、SB-W7-20-2P型谐波励磁电机的复合调速机组进行台架试验。试验结果与仿真结果基本相同,证明了所建模型的正确性。
王晓兵[5]（2013）在《谐波励磁同步发电机磁场分析及其数字AVR的研制》文中指出谐波励磁同步发电机具有自励恒压、经济性好的特点,得到了广泛重视和发展。本文通过有限元计算的方法,对谐波励磁同步发电机的磁场进行了分析和研究,并由此分析发电机的自励恒压过程,在此基础上研究了谐波励磁同步发电机的励磁控制系统,主要包括以下内容：首先,介绍了谐波励磁同步发电机的基本结构和工作原理,并对三次谐波励磁在同步发电机中的应用进行了分析,同时对定子上主绕组、三次谐波绕组和附加基波绕组的绕线方式以及其在定子槽中的摆放位置进行了研究。根据谐波输出功率最大的原则,给出了三次谐波绕组匝数的计算方法,最后利用二维有限元方法对谐波励磁同步发电机的空载磁场进行了分析,给出了主绕组电压和谐波绕组电压的波形。其次,推导出了励磁磁势、电枢基波磁势在气隙中产生的基波磁密和三次谐波磁密的函数表达式,并利用瞬态有限元的方法对谐波励磁同步发电机的空载励磁磁场和负载电枢反应磁场进行了深入研究,给出了有限元计算的结果和相应的关系曲线,磁场分析结果与理论分析结果相符,为谐波励磁同步发电机的设计提供了依据。再次,针对谐波励磁同步发电机在有限元分析软件中难以考虑剩磁而无法自励建压的问题,本文提出了一种解决该问题的新方法,并通过有限元计算验证了该方法的可行性。利用该方法,分析了不同负载、不同功率因数情况下的谐波励磁同步发电机的外特性,并与普通的小型同步发电机的外特性进行了比较研究。最后,根据以上对谐波励磁同步发电机磁场的分析结果,基于单片机PIC16F877A设计了一款与之相匹配的数字式励磁调节器（数字AVR）。采用分段增量式PID控制算法,结合硬件电路对设计的励磁调节器进行了实验室调试和现场试验,试验结果表明,该励磁调节器能较好的对谐波励磁同步发电机的励磁进行调节,使发电机的端电压稳定在1%以内,能够满足设计要求。
秦波[6]（2012）在《基于径轴向复合磁场发电机谐波励磁研究》文中研究说明现阶段,采用三次谐波进行励磁的同步发电机在众多场合得到了广泛的应用,例如冷藏库、实际生产车间、军队移动电站等。然而,由于三次谐波的磁场形状受发电机中磁路饱和程度、气隙形状大小和磁极形状等因素的影响很大;国内外,在发电机的设计方法中,对三次谐波励磁系统的设计缺乏准确的分析与计算,所以很难把握采用三次谐波励磁的发电机的基本特性,而是在样机试制的过程中反复改变谐波绕组参数和磁极形状等方法来分析问题。这样的现状显着延长了新产品的开发周期,并加大了研究费用投入,时间和经济效率都不高。本论文采用软件仿真平台,结合有限元分析法对一种结构新颖的发电机,即径轴向复合磁场发电机进行了分析。其目的在于用计算机仿真的方法来研究该发电机的基本特性,并对谐波励磁方式进行具体分析。本研究采取新版Ansoft软件作为仿真平台,分析了新型发电机的基本特性。首先,建立了发电机的等效模型；然后,研究了这种发电机的空载、负载特性；接着,对发电机的励磁方式进行了分析,并着重阐述了采用三次谐波进行励磁的方法。论文具体研究了三次谐波励磁方式,即利用新型发电机条形定子铁芯上独立的三次谐波绕组,将发电机中的三次谐波磁场功率引出,整流后输送到发电机的励磁绕组中,作为系统的复励磁。在此之上,还对发电机在无电压调节器的情况下的电压调整率进行了分析。本论文在撰写的过程中对以上问题一一进行了分析,以图表的形式给出仿真结果,并结合文字对仿真结果做出了说明。从而,实现了论文的目的,即采用谐波对发电机进行复励磁。采用谐波进行励磁,充分利用了发电机中的三次谐波,省去了常规发电机采取基波励磁系统时所需的外部装置,而且本论文中谐波绕组可以做到与发电机定子主绕组没有电气上的直接耦合。这样,不仅能降低励磁系统的成本,同时还提高了发电机的电磁兼容性,也减少了三次谐波对发电机稳定性和安全性的影响。
刘建成[7]（2011）在《电动轮自卸车电传动系统仿真研究》文中进行了进一步梳理大功率矿用自卸车等特种车辆大多采用电传动的驱动方式。如何做到发动机和电动机的功率匹配是电传动控制系统的核心问题。本文依据有限元的原理，采用Ansoft软件、Matlab软件并结合Simplorer软件对三次谐波励磁同步发电机系统空载和负载时的电磁场进行了联合仿真计算和深入的分析。这种研究方法为三次谐波励磁系统分析提供了一种新思路，也为三次谐波励磁发电机的设计和研究提供了坚实的理论基础和强有力的设计手段。本文首先介绍了大型矿用自卸车所用电传动系统的应用及研究，介绍了电动轮自卸车电传动系统即柴油发电机驱动同步发电机带直流电动机负载的基本原理及其控制性能，提出了本文的研究课题来源及核心内容。其次，引入了三次谐波励磁同步牵引发电机的电磁负荷设计方法，包括转子结构设计、定子绕组设计、谐波绕组设计，给出了谐波发电机的Ansoft/Maxwell2D软件分析流程图和样机的基本数据。利用Ansoft/Maxwell2D软件的图形用户界面方式和命令流方式对谐波励磁同步发电机进行建模、加载、求解及后处理。运用有限元分析软件对其进行了磁场分析，校核电磁设计方案的计算结果，验证磁路计算的有效性和准确性。接着，介绍了直流电动机的感应电动势及其电磁转矩的产生；论述了他励直流电动机的三种调速方法：电枢回路串电阻调速、降低电源电压调速以及减弱磁通调速；介绍了调速方式与负载性质的匹配；提供了直流牵引电动机的基本参数。最后，给出了谐波励磁发电机系统的励磁调节器设计方法。引入了直流电动机场路耦合仿真技术，对同步发电机谐波励磁特性进行电磁场分析。在联合仿真软件Simplorer下结合Simulink和Maxwell2D软件对谐波励磁同步发电机带纯电阻负载和直流电动机负载进行了控制性能的联合仿真。
王丽华[8]（2008）在《永磁同步发电机的电磁场分析》文中指出永磁同步发电机由于一系列高效节能的优点,在工农业生产、航空航天、国防和日常生活中得到广泛应用,并且受到许多学者的关注,其研究领域主要涉及永磁同步发电机的设计、精确性能分析、控制等方面。本课题作为国家自然科学基金项目《无刷无励磁机谐波励磁的混合励磁永磁电机的研究》的课题,主要研究永磁电机的电磁场空载和负载计算,求出永磁电机的电压波形和电压调整率,为分段式转子的混合励磁永磁电机的研究奠定基础,主要做了以下工作:首先介绍了永磁同步发电机的基本原理,包括永磁同步发电机的结构形式和永磁同步发电机的运行性能,采用传统解析理论给出了电压调整率的计算方法及外特性的计算模型;然后用有限元ANSYS对永磁同步发电机样机进行实体建模,经过定义分配材料、划分网格、加边界条件和载荷、求解计算等,得到矢量磁位AZ、磁场强度H、磁感应强度B等结果,直观地看出电机内部的磁场分布情况。其次根据电磁场计算结果,应用齿磁通法对其进行后处理。该方法求解转子在一个齿距内不同位置处的磁场,以定子齿的磁通为计算单位,根据绕组与齿的匝链关系,计算出磁链随时间的变化,进而得到永磁同步发电机空、负载时电压大小及波形。通过计算结果与实验结果对比,验证了齿磁通法的正确性,为计算永磁同步发电机各种性能特性提供有力工具。最后,基于齿磁通法对永磁同步发电机的外特性进行了深入研究,定量分析了结构参数对外特性的影响规律,提出了有效降低电压调整率的方法的是:增加气隙长度g的同时,适当增加永磁体的磁化方向的长度hm;此外,要尽量的减少每相串联匝数N和增大导线面积以减小阻抗参数。通过改变电机的结构参数,对其电磁场进行计算,找到永磁电机电压调整率的变化规律,为加电励磁的混合励磁永磁电机做准备,达到稳定输出电压的目的。
阙善材[9]（2007）在《同步发电机三次谐波与励磁匹配的研究》文中认为该文对谐波励磁发电机的电磁场计算、谐波磁场分析计算、谐波励磁系统的设计与优化等问题进行了系统的研究，给出了三次谐波励磁系统的谐波与励磁匹配的设计方法，解决了长期困扰三次谐波励磁发电机设计的难题。该文介绍了针对电机磁场计算的ANSYS二次开发过程，说明了基于齿磁通法的界面化电磁场计算程序的具体算法和程序编写，二次开发的电磁场计算程序通用性强，计算速度快、使用方便。该文根据傅立叶级数分解原理推导出了三段法，该方法是专门用于分析三次谐波磁场特性的新方法，是调整和控制三次谐波磁场的基本理论。根据三段法，电机的一个极距分为三段分别进行研究；这三段的相对磁阻是影响谐波磁场的关键因素，而各段的相对磁阻随着饱和程度的变化而变化，调整各段的相对磁阻即可调整电机的三次谐波磁场的变化特性，从而满足三次谐波磁场与励磁匹配的需要。采用三段法对电机的气隙、极弧系数、磁极偏心、阻尼条等几个关键因子对三次谐波磁场的影响进行了计算分析，得到了电机磁路设计中，谐波与励磁匹配的指导性结论。该文论述了谐波绕组的设计，其主要包括如何满足谐波绕组输出功率和波形的要求。从三次谐波励磁系统等效电路出发，推导了谐波绕组电抗的计算方法，从而确定谐波绕组匝数，实现三次谐波励磁系统的输出功率与励磁匹配。根据正弦绕组原理，该文还提出了新型的谐波绕组，该绕组能有效的削弱高次谐波电势，保证绕组电压波形满足AVR的要求。最后通过实验证明了该文所采用的计算方法的准确性，通过实例说明了基于谐波与励磁匹配理论的谐波励磁发电机设计过程，并证明了该文理论的正确性和方法的可行性。
徐龙权,魏建华[10]（2007）在《基于DSP数字电压调节器的设计》文中研究指明设计了一套以TMS320F2812芯片为控制核心的谐波励磁同步发电机的数字电压调节器。控制器可通过人机接口、串口通讯和网络通讯三种方式进行参数设置和数据交换,采用参数自整定模糊PID的控制策略,通过MOSFET功率器件进行励磁电流的PWM调节。实验结果表明,该调节器具有较好的动、静态性能,调节速度快,调节曲线平滑,完全满足规定的性能指标。
二、谐波励磁同步发电机CAD系统设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、谐波励磁同步发电机CAD系统设计（论文提纲范文）
（1）基于齿谐波的混合励磁同步发电机带整流负载分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 混合励磁同步发电机研究现状 |
| 1.2.2 谐波励磁同步发电机研究现状 |
| 1.2.3 同步发电机带整流负载研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 设计参数对齿谐波励磁系统的励磁电流影响 |
| 2.1 电机结构 |
| 2.2 齿谐波电动势产生原理 |
| 2.3 设计参数对励磁电流的影响分析 |
| 2.4 不同设计参数下的仿真计算 |
| 2.4.1 定子槽口宽度对励磁电流的影响 |
| 2.4.2 气隙长度对励磁电流的影响 |
| 2.4.3 定子斜槽对励磁电流的影响 |
| 2.4.4 齿谐波绕组匝数对励磁电流的影响 |
| 2.4.5 磁路饱和对励磁电流的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 基于齿谐波的混合励磁发电机带整流负载特性分析 |
| 3.1 基于齿谐波绕组优化布置的恒压输出原理 |
| 3.2 发电机带整流负载的输出特性分析 |
| 3.2.1 优化前输出特性分析 |
| 3.2.2 优化后输出特性分析 |
| 3.2.3 综合对比分析 |
| 3.3 发电机带整 负载的线电压分析 |
| 3.3.1 齿谐波励磁系统不工作 |
| 3.3.2 齿谐波励磁系统工作 |
| 3.3.3 电压波形畸变原因分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 混合励磁发电机带整流负载定子铁耗计算 |
| 4.1 铁耗的计算方法 |
| 4.1.1 铁耗的产生 |
| 4.1.2 磁路法 |
| 4.1.3 有限元法 |
| 4.2 定子铁耗计算分析 |
| 4.2.1 传统方法计算 |
| 4.2.2 有限元法计算 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 基于齿谐波的混合励磁发电机样机实验 |
| 5.1 发电机实验平台 |
| 5.2 齿谐波励磁系统性能测试 |
| 5.2.1 发电机空载运行 |
| 5.2.2 发电机负载运行 |
| 5.3 发电机带整流负载样机实验 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）基于三次谐波的混合励磁同步发电机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 混合励磁发电机研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 三次谐波混合励磁发电机的结构与原理 |
| 2.1 电机基本结构 |
| 2.2 电机励磁原理 |
| 2.2.1 气隙磁场调节原理 |
| 2.2.2 三次谐波励磁原理 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 三次谐波励磁系统设计 |
| 3.1 定子三次谐波绕组和转子励磁绕组设计原则 |
| 3.1.1 励磁电流最大化的条件 |
| 3.1.2 匹配设计原则 |
| 3.2 定子三次谐波绕组与转子励磁绕组设计 |
| 3.2.1 转子励磁绕组的设计 |
| 3.2.2 定子三次谐波绕组的设计 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 三次谐波混合励磁发电机性能计算 |
| 4.1 计算方法 |
| 4.2 电机参数 |
| 4.2.1 定子参数 |
| 4.2.2 转子参数 |
| 4.3 空载特性计算 |
| 4.4 外特性计算 |
| 4.5 调整特性计算 |
| 4.6 谐波励磁系统性能计算 |
| 4.6.1 谐波励磁系统建模 |
| 4.6.2 谐波励磁系统计算与分析 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 三次谐波混合励磁发电机样机实验 |
| 5.1 样机测试平台 |
| 5.2 空载特性实验 |
| 5.3 外特性实验 |
| 5.4 调整特性实验 |
| 5.5 谐波励磁系统调节实验 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）集成式无刷励磁交流同步发电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 无刷混合励磁电机的研究现状 |
| 1.2.1 混合励磁爪极电机 |
| 1.2.2 混合励磁开关磁链电机 |
| 1.2.3 混合励磁双凸极电机 |
| 1.2.4 组合型混合励磁电机 |
| 1.2.5 励磁机励磁电机 |
| 1.2.6 谐波励磁无刷励磁电机 |
| 1.2.7 感应励磁无刷励磁电机 |
| 1.2.8 特殊结构无刷励磁混合励磁电机 |
| 1.3 本文研究的意义以及主要内容 |
| 第二章 IBE-HESG的结构、工作原理及样机的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 IBE-HESG的结构 |
| 2.3 IBE-HESG的工作原理 |
| 2.4 IBE-HESG槽数和极对数的选择 |
| 2.5 IBE-HESG的绕组设计 |
| 2.5.1 定子电枢绕组 |
| 2.5.2 定子直流励磁绕组 |
| 2.5.3 主励磁绕组 |
| 2.5.4 转子电枢绕组 |
| 2.6 主发电机部分运行原理和设计参数的影响分析 |
| 2.6.1 转子极身宽的影响 |
| 2.6.2 永磁体高度的影响 |
| 2.6.3 永磁体厚度的影响 |
| 2.7 有限元仿真模型的建立及磁场分析 |
| 2.7.1 有限元仿真模型 |
| 2.7.2 空载情况下磁密和磁力线分布 |
| 2.7.3 带载条件下磁密和磁力线分布 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 IBE-HESG的磁场解耦与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 叠加法和冻结磁导率法的原理 |
| 3.3 励磁部分的磁场分布 |
| 3.4 主发电机部分的磁场分布 |
| 3.5 铁心各部分磁场分析 |
| 3.5.1 转子极身 |
| 3.5.2 转子齿 |
| 3.5.3 定子轭 |
| 3.5.4 定子齿 |
| 3.5.5 气隙 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 励磁特性的影响因素研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 影响励磁特性的因素分析 |
| 4.2.1 旋转整流器的工作特点 |
| 4.2.2 旋转整流器的工作状态 |
| 4.2.3 旋转整流器的对励磁特性的影响 |
| 4.2.4 励磁部分等值电路和向量图 |
| 4.3 不同参数对主励磁电流的影响 |
| 4.3.1 转子电枢绕组每相绕组串联匝数 |
| 4.3.2 主励磁绕组电阻 |
| 4.3.3 转子电枢绕组电阻 |
| 4.3.4 铁心叠厚 |
| 4.3.5 转子电枢绕组基波绕组系数 |
| 4.3.6 主励磁绕组匝数 |
| 4.3.7 电机转速 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 .IBE-HESG工作特性的仿真和实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 输出电压和运行特性 |
| 5.2.1 空载输出电压和空载特性 |
| 5.2.2 带载输出电压和带载特性 |
| 5.3 损耗分析 |
| 5.3.1 空载损耗分析 |
| 5.3.2 带载损耗分析和效率 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作及创新点 |
| 6.2 进一步的工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）谐波励磁机电复合调速型移动电站特性研究（论文提纲范文）
| 0概述 |
| 1 机电复合调速系统数学模型分析 |
| 2 三次谐波励磁系统数学模型分析 |
| 3 发电机组非线性数学模型分析 |
| 4 基于派克变换的负载模型 |
| 5 谐波励磁机电复合调速机组特性试验 |
| 6 结论 |
（5）谐波励磁同步发电机磁场分析及其数字AVR的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景与意义 |
| 1.2 谐波励磁同步发电机磁场分析的研究现状 |
| 1.3 谐波励磁同步发电机励磁调节器的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 谐波励磁同步发电机及其励磁调节器的工作原理 |
| 2.1 谐波励磁同步发电机的结构特点与工作原理 |
| 2.1.1 三次谐波励磁的工作原理 |
| 2.1.2 谐波励磁同步发电机的绕组结构 |
| 2.1.3 三次谐波绕组匝数的选择 |
| 2.2 谐波励磁调节器的工作原理 |
| 2.3 样机实例计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 谐波励磁同步发电机谐波磁场分析 |
| 3.1 励磁电流对三次谐波磁场的影响 |
| 3.2 电枢反应与三次谐波磁场的关系 |
| 3.2.1 电枢反应磁势与谐波磁密的关系 |
| 3.2.2 电枢反应性质分析 |
| 3.3 谐波励磁同步发电机不同负载时谐波磁场分析 |
| 3.3.1 谐波励磁同步发电机交轴负载时谐波磁场分析 |
| 3.3.2 谐波励磁同步发电机直轴负载时谐波磁场分析 |
| 3.4 谐波励磁同步发电机相复励特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 谐波励磁同步发电机的瞬态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 谐波励磁同步发电机自励原理 |
| 4.3 磁场分析中的自励建压方法分析 |
| 4.4 谐波励磁同步发电机的外特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 谐波励磁同步发电机数字AVR的硬件设计 |
| 5.1 数字式AVR的结构及其工作原理 |
| 5.2 主控芯片介绍 |
| 5.3 电源电路的设计 |
| 5.4 交流电压采样电路的设计 |
| 5.5 测频电路的设计 |
| 5.6 功率驱动电路的设计 |
| 5.7 励磁控制回路的设计 |
| 5.8 其他外围电路的设计 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 谐波励磁同步发电机数字AVR的软件设计 |
| 6.1 软件开发平台简介 |
| 6.2 控制系统的软件结构 |
| 6.2.1 主程序设计 |
| 6.2.2 中断服务程序设计 |
| 6.3 PWM控制算法 |
| 6.4 样机试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于径轴向复合磁场发电机谐波励磁研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 发电机励磁方式及其发展现状 |
| 1.2.1 常规励磁方式及其发展现状 |
| 1.2.2 谐波励磁方式及其发展现状 |
| 1.3 径轴向复合磁场发电机谐波励磁需解决的主要问题 |
| 1.3.1 发电机模型的建立 |
| 1.3.2 谐波绕组的设计与测试 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 第2章 径轴向复合磁场发电机谐波励磁的研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分析软件的选取 |
| 2.3 分析方法的选取 |
| 2.3.1 Ansoft Maxwell分析方法简介 |
| 2.3.2 Ansoft Maxwell电磁场求解器介绍 |
| 2.3.3 分析方法的选定 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 径轴向复合磁场发电机的结构及其等效模型的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 径轴向复合磁场发电机的结构及工作原理简述 |
| 3.3 发电机的模型建立 |
| 3.3.1 发电机三维模型的分析 |
| 3.3.2 二维展开模型分析 |
| 3.4 等效模型的建立与分析 |
| 3.4.1 等效模型的建立与动态设置 |
| 3.4.2 等效模型结构有效性验证 |
| 3.4.3 等效模型磁路有效性验证 |
| 3.4.4 等效模型磁量参数有效性验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 径轴向复合磁场发电机的谐波励磁系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 三次谐波电动势产生的原因 |
| 4.2.1 三次谐波的危害 |
| 4.2.2 转子主磁场的三次谐波成分 |
| 4.2.3 电枢反应磁场的三次谐波成分 |
| 4.2.4 定子绕组中负载电流的三次谐波成分 |
| 4.3 三次谐波励磁的可行性 |
| 4.4 三次谐波励磁系统设计的要点 |
| 4.4.1 开口三角形法的原理 |
| 4.4.2 谐波绕组设计中需要注意的问题 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 径轴向复合磁场发电机的特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 径轴向复合磁场发电机空载感应电动势分析 |
| 5.2.1 发电机空载时定子主绕组的感应电动势分析 |
| 5.2.2 发电机空载时三次谐波绕组的感应电动势分析 |
| 5.3 径轴向复合磁场发电机空载特性分析 |
| 5.3.1 发电机空载特性的重要性 |
| 5.3.2 发电机空载特性分析 |
| 5.4 径轴向复合磁场发电机负载特性分析 |
| 5.4.1 发电机负载特性的重要性 |
| 5.4.2 发电机负载时定子主绕组谐波含量分析 |
| 5.4.3 发电机负载特性分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 径轴向复合磁场发电机谐波励磁系统的仿真及结果分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 谐波绕组对主绕组空载感应电动势的影响 |
| 6.3 发电机谐波绕组进行复励磁的有效性验证 |
| 6.3.1 发电机空载时谐波绕组输出电量的分析 |
| 6.3.2 发电机负载时谐波绕组输出电量的分析 |
| 6.3.3 发电机负载时谐波绕组进行复励磁的有效性验证 |
| 6.4 发电机电压调整率的分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 论文总结 |
| 7.1 论文创新点 |
| 7.2 论文总结 |
| 7.3 论文展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（7）电动轮自卸车电传动系统仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.1.1 电动轮自卸车电传动系统的基本原理 |
| 1.1.2 谐波励磁基本原理 |
| 1.1.3 自卸车谐波励磁的特点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 同步发电机励磁方式的发展 |
| 1.2.2 电机磁场计算与运行仿真 |
| 1.3 本研究课题的来源及主要研究内容 |
| 第2章 谐波励磁同步发电机电磁设计及有限元分析 |
| 2.1 电磁设计分析方法 |
| 2.2 电机电磁设计内容和一般步骤 |
| 2.3 定子绕组设计 |
| 2.4 工作特性计算 |
| 2.4.1 凸极同步发电机的电压方程和相量图 |
| 2.4.2 同步发电机的功率方程和电磁转矩方程 |
| 2.5 电机二维电磁场基本理论 |
| 2.6 二维有限元计算方法 |
| 2.6.1 有限单元法的基本思想 |
| 2.6.2 有限元法的实施步骤 |
| 2.7 有限元分析软件 Maxwell 2D |
| 2.8 有限元计算及结果分析 |
| 2.8.1 电机几何模型建立 |
| 2.8.2 网格剖分 |
| 2.8.3 电机空载仿真分析 |
| 2.8.4 电机负载特性仿真分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 他励直流电动机的调速方法与负载匹配 |
| 3.1 直流电动机的感应电动势和电磁转矩 |
| 3.2 调速指标 |
| 3.2.1 技术指标 |
| 3.2.2 经济指标 |
| 3.3 电枢回路串电阻调速 |
| 3.4 降压调速 |
| 3.5 弱磁调速 |
| 3.6 调速方式与负载的匹配 |
| 3.6.1 调速方式 |
| 3.6.2 调速方式与负载性质的匹配 |
| 3.7 直流牵引电动机 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 电动轮自卸车电传动系统的励磁系统研究 |
| 4.1 同步发电机励磁系统 |
| 4.2 控制策略 |
| 4.2.1 PI 控制器设计 |
| 4.2.2 恒功率牵引运行励磁控制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 场路耦合仿真研究及结果分析 |
| 5.1 直流电动机场路耦合仿真 |
| 5.1.1 场路耦合仿真技术 |
| 5.1.2 仿真环境 |
| 5.1.3 脉冲发生模块 |
| 5.2 谐波发电机带纯电阻负载控制性能仿真 |
| 5.3 谐波发电机带直流电动机负载控制性能仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B.1 总体仿真模型图 |
| 附录 B.2 发电机带纯电阻负载仿真模型图 |
| 附录 B.3 负载为一台 500kW 直流电动机仿真模型图 |
| 附录 B.4 负载为两台 500kW 直流电动机仿真模型图 |
| 致谢 |
（8）永磁同步发电机的电磁场分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及其意义 |
| 1.2 国内外研究现状和存在的问题 |
| 1.2.1 永磁电机性能分析方法综述 |
| 1.2.2 国内外永磁电机电磁场性能分析的研究进展 |
| 1.2.3 国内外永磁发电机磁场调节的方法 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 永磁同步发电机的基本理论 |
| 2.1 永磁同步发电机的结构 |
| 2.1.1 永磁同步发电机的总体结构 |
| 2.1.2 永磁同步发电机的转子磁路结构 |
| 2.2 永磁同步发电机的运行性能分析 |
| 2.2.1 励磁电动势和气隙合成电动势 |
| 2.2.2 交、直轴电枢反应及电枢反应电抗 |
| 2.2.3 固有电压调整率 |
| 2.3 外特性的数学计算模型 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 永磁同步发电机电磁场的数值计算 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元方法 |
| 3.2.1 有限元电磁场理论和边界条件 |
| 3.2.2 边界条件的确定 |
| 3.2.3 有限元法的求解步骤 |
| 3.3 ANSYS软件 |
| 3.3.1 简介 |
| 3.3.2 用ANSYS进行电机电磁场分析计算 |
| 3.3.3 ANSYS电磁场计算的二次开发 |
| 3.4 用ANSYS进行永磁同步发电机电磁场的计算实例 |
| 3.4.1 样机的基本参数 |
| 3.4.2 电磁场计算 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 永磁同步发电机绕组电压计算 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 计算绕组感应电动势的傅立叶分解法 |
| 4.3 计算绕组感应电动势的齿磁通法 |
| 4.3.1 空载电势计算 |
| 4.3.2 负载电势计算 |
| 4.4 端电压计算 |
| 4.5 计算结果与实验结果的比较 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 永磁同步发电机外特性的分析研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 结构参数对外特性的影响规律 |
| 5.2.1 永磁体磁化方向长度hm对外特性的影响 |
| 5.2.2 线径d对性能参数的影响 |
| 5.2.3 每相串联匝数N对性能参数的影响 |
| 5.2.4 气隙g对性能参数的影响 |
| 5.2.5 铁心长度L_(ef)对性能参数的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）同步发电机三次谐波与励磁匹配的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 三次谐波励磁发电机概述 |
| 1.2 三次谐波与励磁匹配的意义 |
| 1.2.1 三次谐波与励磁匹配 |
| 1.2.2 解决匹配问题的实际意义 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3.1 电机磁场的计算与电机运行仿真 |
| 1.3.2 电机磁路结构分析 |
| 1.3.3 同步电机三次谐磁场与励磁匹配方面 |
| 1.4 本论文主要内容 |
| 第2章 谐波励磁发电机磁场与绕组电压的计算 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 电机磁场与绕组电压计算方法 |
| 2.2.1 电机磁场有限元计算 |
| 2.2.2 绕组电压的计算 |
| 2.3 ANSYS电磁场计算的二次开发 |
| 2.3.1 APDL简介 |
| 2.3.2 UIDL简介 |
| 2.4 界面化的电磁场计算程序设计 |
| 2.4.1 通用定子绕组模型与定子电流的加载 |
| 2.4.2 程序快速性的算法设计 |
| 2.5 谐波励磁发电机的计算实例 |
| 2.5.1 样机参数 |
| 2.5.2 电磁场计算 |
| 2.5.3 后处理与计算结果 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 谐波与励磁匹配的磁路设计 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 三次谐波励磁的复励机理分析 |
| 3.2.1 定子磁势与三次谐波磁场的关系 |
| 3.2.2 励磁磁势与三次谐波磁场的关系 |
| 3.2.3 三次谐波励磁的复励原理 |
| 3.2.4 三次谐波磁场复励程度与励磁相匹配的要求 |
| 3.3 研究三次谐波磁场与励磁匹配的三段法 |
| 3.3.1 三角函数的正交性 |
| 3.3.2 三段积分原理 |
| 3.3.3 三次谐波磁密的三段分析方法 |
| 3.4 分析电机磁路结构合理性的标么分析法 |
| 3.4.1 基值的选取 |
| 3.4.2 分析实例 |
| 3.5 三次谐波磁场复励程度及其能量的影响因子与调整 |
| 3.5.1 气隙的影响 |
| 3.5.2 磁极形状的影响 |
| 3.5.3 阻尼条对谐波磁场的影响 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 谐波与励磁匹配的谐波绕组设计 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 与励磁匹配的谐波绕组匝数的确定 |
| 4.2.1 三次谐波绕组的一般要求 |
| 4.2.2 谐波励磁系统的等效电路及最大输出功率 |
| 4.2.3 谐波绕组电抗x_3的计算 |
| 4.2.4 谐波绕组匝数计算 |
| 4.3 新型绕组及其对高次谐波的削弱 |
| 4.3.1 谐波绕组中的高次谐波 |
| 4.3.2 正弦谐波绕组设计 |
| 4.4 谐波磁密分析及9次谐波磁密的削弱 |
| 4.4.1 旋转气隙磁场波形的计算 |
| 4.4.2 谐波旋转气隙磁场计算 |
| 4.4.3 谐波磁密波形的改善 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 样机实验与结果分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样机实验 |
| 5.2.1 优化设计前250-75KW 电机实验 |
| 5.2.2 优化设计前250-75KW 直槽时的波形分析 |
| 5.2.3 优化后250-90KW 电机计算结果与实验 |
| 5.3 谐波励磁系统在1100KW 双电压电机上的应用 |
| 5.3.1 原设计方案 |
| 5.3.2 改进方案及其磁场分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、谐波励磁同步发电机CAD系统设计（论文参考文献）
- [1]基于齿谐波的混合励磁同步发电机带整流负载分析[D]. 钟世桦. 南昌大学, 2020(01)
- [2]基于三次谐波的混合励磁同步发电机研究[D]. 温子健. 南昌大学, 2020(01)
- [3]集成式无刷励磁交流同步发电机的研究[D]. 朱姝姝. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [4]谐波励磁机电复合调速型移动电站特性研究[J]. 谷志锋,朱长青,赵文杰,罗强,王川川. 内燃机工程, 2013(05)
- [5]谐波励磁同步发电机磁场分析及其数字AVR的研制[D]. 王晓兵. 山东大学, 2013(10)
- [6]基于径轴向复合磁场发电机谐波励磁研究[D]. 秦波. 大连海事大学, 2012(10)
- [7]电动轮自卸车电传动系统仿真研究[D]. 刘建成. 湖南大学, 2011(06)
- [8]永磁同步发电机的电磁场分析[D]. 王丽华. 南昌大学, 2008(04)
- [9]同步发电机三次谐波与励磁匹配的研究[D]. 阙善材. 南昌大学, 2007(06)
- [10]基于DSP数字电压调节器的设计[J]. 徐龙权,魏建华. 微特电机, 2007(03)