基于双绕组电励磁双凸极电机的双余度发电系统

本文详细阐述了基于双绕组电励磁双凸极电机的双余度发电系统。讨论了余度技术在航空电源系统中提高可靠性的关键作用，以及传统余度供电方式所面临的结构复杂和可靠性降低的问题。文章借鉴了飞机上余度机电作动系统的磁综合方法，在发电机中设置多套电枢绕组，并提出了通过调节励磁电流来维持额定电压输出的方案。这种设计不仅简化了系统结构，还提高了供电的可靠性。 文中详细介绍了双绕组电励磁双凸极电机的基本结构特点，说明了其定转子均为凸极齿槽结构，转子上无绕组，而在定子上除了安装两套三相电枢绕组以外，还安装了励磁绕组。文章通过图示和电机工作原理的描述，清晰地解释了当转子转动时，由于磁通变化而在电枢绕组中产生感应电动势，并通过整流桥和滤波器转换为直流电的过程。进一步，文章通过电机相电压方程和相关参数的说明，深入探讨了电枢绕组间磁链变化、磁阻变化等影响电动势的因素。 在此基础上，文章提出了使用等效磁路模型对双绕组电机的电感特性进行理论研究，并使用有限元方法对其电磁特性进行仿真计算。这一部分通过数学建模和仿真分析，论证了理论研究与仿真结果的一致性，验证了所提出的双余度发电系统的有效性。 文章还介绍了一个实际的双余度发电系统硬件构成，并通过实验验证了系统具有良好的稳态和动态特性以及高可靠性。文章中使用了关键词“电励磁双凸极发电机”、“励磁电流”、“等效磁路模型”、“有限元”、“双冗余发电系统”，这些关键词准确概括了文章的研究重点和创新点。 总结而言，本文提出了一种新颖的双余度发电系统设计方案，通过在单台电励磁双凸极发电机上设置两套电枢绕组，并采用先进的仿真计算和实验验证方法，确保了该发电系统在航空电源领域的高可靠性和高效性。这项研究不仅为航空领域的供电系统设计提供了新的思路，而且对提高其他高可靠性供电系统的性能和稳定性也具有重要的参考价值。