| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第22-42页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第22-24页 |
| 1.1.1 飞机用发电机 | 第22页 |
| 1.1.2 风力发电机 | 第22-23页 |
| 1.1.3 汽车用发电机 | 第23页 |
| 1.1.4 电动汽车驱动电机 | 第23-24页 |
| 1.2 混合励磁电机的结构探索 | 第24-29页 |
| 1.2.1 方案一：并列结构混合励磁电机 | 第24-26页 |
| 1.2.2 方案二：定子永磁型混合励磁电机 | 第26-28页 |
| 1.2.3 方案三：转子永磁型混合励磁电机 | 第28-29页 |
| 1.3 励磁方案的拓扑结构探索 | 第29-34页 |
| 1.3.1 方案一：磁分路式 | 第30页 |
| 1.3.2 方案二：双端调磁型 | 第30-31页 |
| 1.3.3 方案三：爪极式 | 第31-32页 |
| 1.3.4 方案四：永磁-感应子式 | 第32-33页 |
| 1.3.5 方案五：磁极分割式 | 第33页 |
| 1.3.6 方案六：励磁机式 | 第33-34页 |
| 1.4 两级式无刷混合励磁同步电机的设计分析 | 第34-39页 |
| 1.4.1 励磁方案的选择 | 第34-35页 |
| 1.4.2 电磁场计算及其分析 | 第35-36页 |
| 1.4.3 阻感参数计算及分析 | 第36-37页 |
| 1.4.4 损耗计算及其分析 | 第37-38页 |
| 1.4.5 温度场计算及其分析 | 第38-39页 |
| 1.5 论文研究的主要内容 | 第39-42页 |
| 第二章 两级式无刷混合励磁发电机的电磁设计与分析 | 第42-64页 |
| 2.1 引言 | 第42页 |
| 2.2 两级式无刷混合励磁发电机的结构设计 | 第42-49页 |
| 2.2.1 切向永磁体型混合励磁同步电机 | 第42-44页 |
| 2.2.2 混合励磁同步电机电枢绕组设计 | 第44-46页 |
| 2.2.3 混合励磁同步电机主要尺寸的设计 | 第46-47页 |
| 2.2.4 两级式无刷化励磁方案的提出 | 第47-49页 |
| 2.3 主发电机的电磁场计算与分析 | 第49-56页 |
| 2.3.1 磁场计算 | 第49-50页 |
| 2.3.2 空载特性 | 第50-51页 |
| 2.3.3 定子斜槽对反电势的影响 | 第51-54页 |
| 2.3.4 转子形状对气隙磁场的影响 | 第54-56页 |
| 2.4 励磁机的电磁场计算与分析 | 第56-59页 |
| 2.4.1 磁场计算 | 第56页 |
| 2.4.2 空载特性 | 第56-57页 |
| 2.4.3 电流放大特性 | 第57-58页 |
| 2.4.4 极弧系数对气隙磁场的影响 | 第58-59页 |
| 2.5 两级式无刷混合励磁发电机空载实验 | 第59-62页 |
| 2.5.1 样机研制及实验 | 第59-60页 |
| 2.5.2 反电势测量结果 | 第60-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-64页 |
| 第三章 两级式无刷混合励磁发电机的运行特性研究 | 第64-88页 |
| 3.1 引言 | 第64页 |
| 3.2 基于dq0坐标系的主电机运动方程 | 第64-67页 |
| 3.2.1 主电机的等效 | 第64页 |
| 3.2.2 电机物理量的定义 | 第64-66页 |
| 3.2.3 dq0坐标系下电机的运动方程 | 第66-67页 |
| 3.3 基于冻结磁导率思想有限元计算法的应用 | 第67-69页 |
| 3.4 主电机相绕组电感的计算与分析 | 第69-72页 |
| 3.4.1 电枢电感的影响因素分析 | 第69页 |
| 3.4.2 相电感与转子位置的关系 | 第69-71页 |
| 3.4.3 调磁对相绕组电感的影响 | 第71-72页 |
| 3.5 主电机交直轴电感的计算与分析 | 第72-77页 |
| 3.5.1 稳态运行相量图 | 第72-73页 |
| 3.5.2 电枢反应分析 | 第73-74页 |
| 3.5.3 交直轴电枢电感的影响因素 | 第74-77页 |
| 3.6 励磁机电感的计算与分析 | 第77-78页 |
| 3.7 电机数学模型的验证 | 第78-80页 |
| 3.8 主发电机运行特性分析 | 第80-85页 |
| 3.8.1 阻感性负载特性的仿真计算 | 第80-82页 |
| 3.8.2 整流负载特性的仿真计算 | 第82-83页 |
| 3.8.3 流控型负载特性的仿真计算 | 第83-85页 |
| 3.9 两级式无刷混合励磁发电机的运行特性实验研究 | 第85-87页 |
| 3.9.1 实验平台 | 第85页 |
| 3.9.2 实验结果与分析 | 第85-87页 |
| 3.10 本章小结 | 第87-88页 |
| 第四章 两级式无刷混合励磁发电机的损耗计算 | 第88-112页 |
| 4.1 引言 | 第88页 |
| 4.2 电机损耗与效率 | 第88-89页 |
| 4.3 两级式无刷混合励磁发电机铁心损耗的分析 | 第89-91页 |
| 4.3.1 铁损的产生 | 第89页 |
| 4.3.2 铁损的计算方法 | 第89-90页 |
| 4.3.3 铁心材料的损耗特性 | 第90-91页 |
| 4.4 主发电机铁心损耗的计算与分析 | 第91-96页 |
| 4.4.1 定转子铁损的频率特征 | 第91-93页 |
| 4.4.2 转速及励磁磁势对铁损的影响 | 第93-94页 |
| 4.4.3 阻性负载对铁损的影响 | 第94页 |
| 4.4.4 整流负载对铁损的影响 | 第94-95页 |
| 4.4.5 流控型负载对铁损的影响 | 第95-96页 |
| 4.5 励磁机铁心损耗的计算与分析 | 第96-97页 |
| 4.6 混合励磁发电机绕组铜耗的计算与分析 | 第97-99页 |
| 4.6.1 主电机绕组铜耗的计算与分析 | 第97-98页 |
| 4.6.2 励磁机绕组铜耗的计算与分析 | 第98-99页 |
| 4.7 混合励磁发电机永磁体涡流损耗的计算与分析 | 第99-106页 |
| 4.7.1 永磁体涡流分析及计算方案 | 第99-101页 |
| 4.7.2 永磁体涡流损耗的计算与分析 | 第101-104页 |
| 4.7.3 永磁体涡流损耗的抑制 | 第104-106页 |
| 4.8 混合励磁发电机转子风摩损的计算与分析 | 第106-107页 |
| 4.9 效率计算与分析 | 第107-109页 |
| 4.10 两级式无刷混合励磁发电机损耗实验 | 第109-111页 |
| 4.10.1 实验平台 | 第109页 |
| 4.10.2 定子铁心损耗实验 | 第109-110页 |
| 4.10.3 绕组铜损测试结果 | 第110-111页 |
| 4.11 本章小结 | 第111-112页 |
| 第五章 两级式无刷混合励磁发电机的温度场计算 | 第112-134页 |
| 5.1 引言 | 第112页 |
| 5.2 两级式无刷混合励磁发电机三维暂态温度场的求解模型 | 第112-121页 |
| 5.2.1 基本分析及等效处理 | 第112-115页 |
| 5.2.2 求解区域及边界条件 | 第115-117页 |
| 5.2.3 导热系数的确定 | 第117-119页 |
| 5.2.4 散热系数的确定 | 第119-120页 |
| 5.2.5 热源的确定 | 第120-121页 |
| 5.3 温度场数值计算与分析 | 第121-126页 |
| 5.3.1 励磁电流对温度的影响 | 第121-122页 |
| 5.3.2 转速对温升的影响 | 第122-123页 |
| 5.3.3 转速 5000rpm时温度场计算及其分析 | 第123-126页 |
| 5.4 机壳外环境和槽内因素对温升的影响分析 | 第126-127页 |
| 5.4.1 风速对温升的影响 | 第126页 |
| 5.4.2 绕组槽内因素对温升的影响 | 第126-127页 |
| 5.5 带散热筋时温度场的数值计算和分析 | 第127-130页 |
| 5.5.1 温度场的计算与分析 | 第127-128页 |
| 5.5.2 运行工况对温度场的影响 | 第128-129页 |
| 5.5.3 散热筋结构参数对温度场的影响 | 第129-130页 |
| 5.6 两级式无刷混合励磁发电机温升实验 | 第130-132页 |
| 5.6.1 实验平台 | 第130页 |
| 5.6.2 温升实验 | 第130-132页 |
| 5.7 本章小结 | 第132-134页 |
| 第六章 全文总结和展望 | 第134-138页 |
| 6.1 本文的主要工作与创新点 | 第134-136页 |
| 6.2 后续工作的展望 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第153-154页 |
