最先提出混合励磁电机这个概念的是一位美国学者。这种集合了永磁电机和电励磁电机两者的优点的新型发电机使国内外的学者都产生了极大的兴趣和热情。
国内外混合励磁发电机研究现状
最先提出混合励磁电机这个概念的是一位美国学者。这种集合了永磁电机和电励磁电机两者的优点的新型发电机使国内外的学者都产生了极大的兴趣和热情。就目前这几年来看,各国学者对这种新型的发电机的参数设置、优化和控制等方面都进行了非常深入的研究,使其发展迅速。该种发电机综合了永磁和电励磁发电机的优点,是一种市场需求非常高的新型的汽车发电机[6]。
1、国内混合励磁发电机发展现状
对于混合励磁发电机的设计研究,我国起步较晚,目前的发展水平还不是非常高。下面是几个比较有所研究成果的例子:
(1)沈阳工业大学的唐任远、金万兵等人研究的混合励磁永磁同步发电机,这种电机将磁场分为两部分组成:永磁体和电励磁绕组产生的磁场[7][8]。电机的定子安装了给磁场提供通道的背轭,这种背轭安装在定子的外部同时也可以作为电机的外壳使用。转子是由永磁体和电励磁绕组组合而成的[9]。混合励磁永磁同步发电机的结构
a)混合励磁永磁同步发电机的轴向剖面图b)混合励磁永磁同步发电机的转子结构
(2)湖南大学利用高速输入口HSL.O来获得交流输出的频率,但这种方案结构比较复杂,而且使用制造成本也相比于其他发电机比较高[10]。
(3)通过查阅参考文献,合肥工业大学提出爪极式混合励磁发电机方案,分析了该结构发电机的各部分磁场[11][12]。这种发电机使用效率低,电动机稳定性比较差,容易发生故障。
2、国外混合励磁发电机发展现状
而国外很多国家则在早年就已经使用了大量的人力物力来研究汽车混合励磁发电机,并且也获得了客观的成果。
俄罗斯率先完成了混合励磁同步发电机的研制,但是由于该结构较为复杂,不利于市场使用。日本的相关领域专家对混合励磁的发电机的工作原理进行了深入的研究。
从检索到的文献来看,国外对混合励磁电动机的研究大概分为串励式、并励式和混励式三种结构形式。
(1)串励式结构。典型电机的结构较简单,电励磁绕组安放在转子永磁体的下面,不需要占用额外的空间,所以电机的可靠性降低。
(2)并励式结构。此种结构的发电机是一般永磁发电机与电励磁发电机的有机结合[15]。
(3)混励式结构。这种结构,一般为无刷,电机可靠性较高。。但这种电机构造和制造过程比较繁琐,并且装备过程也相当的繁琐所以导致这种结构的发电机的成本太高,一般不会采用。