新型混合励磁永磁同步电机齿谐波电动势的协调控制

夏永洪 王善铭 邱阿瑞 黄劭刚

（1. 清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室 北京 100084 2. 南昌大学信息工程学院 南昌 330031）

1 引言

混合励磁永磁电机的特点是在电机中同时存在两种磁动势源：永磁磁动势和电励磁磁动势。电励磁磁动势产生的磁场主要是对永磁磁动势产生的磁场进行调节。目前，混合励磁永磁电机已经成为电机领域的一个研究热点，现有的混合励磁永磁电机方案中，有些方案的永磁磁动势和电励磁磁动势在磁路上是串联的，电励磁磁动势产生的磁通路径要经过永磁体，导致励磁损耗增大，电机效率降低，并且永磁体容易发生不可逆去磁[1]。文献[2]提出的混合励磁永磁电机方案，可以看成是一台永磁同步电机和一台电励磁同步电机的复合，通过调节输入到环形励磁绕组中的电流，方便地实现了气隙磁场的调节，并取消了电刷和集电环。由于永磁磁动势和电励磁磁动势产生的磁场在磁路上相互独立，降低了电机材料利用率，难以保证永磁电机高功率密度的优点。同时电机中还存在轴向磁场和附加气隙，从而会降低电机的效率。但还有一类混合励磁永磁电机方案，其结构与普通永磁同步电机类似[3,4]。不足之处在于仍保留了电刷和集电环等机械装置，因此，研究和解决该类混合励磁永磁同步电机无刷化的问题具有非常重要的意义。

利用气隙中的齿谐波磁场在转子绕组中感应的齿谐波电动势整流后提供给发电机的励磁绕组，可以方便地解决这一问题[5]。……