采用可控整流器的并列式混合励磁发电机的功率分配优化

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作者 虞诗佳 张卓然 顾相培 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2023年第S02期103-109,共7页

研究并优化了并列式混合励磁发电机(Parallel hybrid excitation generator,PHEG)的功率分配特性。PHEG包括永磁电机部分(Permanent magnet machine part,PMMP),磁场调制电机部分(Flux modulation machine part,FMMP)和整流器。阐述了P... 研究并优化了并列式混合励磁发电机(Parallel hybrid excitation generator,PHEG)的功率分配特性。PHEG包括永磁电机部分(Permanent magnet machine part,PMMP),磁场调制电机部分(Flux modulation machine part,FMMP)和整流器。阐述了PMMP和FMMP的绕组耦合关系和电感特性。通过引入可控器件,调整了PHEG的内功率因数角,为PMMP和FMMP之间的功率分配提供了可能。通过分析基波相量图,可以发现PHEG中的PMMP的输出能力增强了。因此,PHEG可以在减少损耗的条件下在更宽的转速内恒压恒功率输出,这也验证了采用可控整流器的PHEG在飞机直流电源系统中具有应用潜力。 展开更多

关键词 可控整流器 内功率因数 功率分配优化 并列式混合励磁发电机

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基于等效磁路的并列结构混合励磁发电机磁场仿真分析 被引量：5

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作者 卢恩庆 杜钦君 +2 位作者 甄世龙 石翔 杨致泰 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第4期64-68,共5页

分析了切向永磁和爪极电励磁在转子中并列组合的混合励磁发电机的结构特点和工作原理,建立了等效磁路模型.由等效磁路模型推导了气隙磁密与励磁电流、磁钢厚度和极对数等参数的关系式,给出了参数计算的方法,并计算了等效磁路模型不同励... 分析了切向永磁和爪极电励磁在转子中并列组合的混合励磁发电机的结构特点和工作原理,建立了等效磁路模型.由等效磁路模型推导了气隙磁密与励磁电流、磁钢厚度和极对数等参数的关系式,给出了参数计算的方法,并计算了等效磁路模型不同励磁电流下的气隙磁密大小.采用有限元分析软件对发电机建模,仿真分析了发电机的磁场分布,得到气隙磁密与各参数之间的变化关系曲线.仿真结果与等效磁路模型相符,验证了等效磁路模型的正确性和参数计算的有效性,为并列结构混合励磁发电机的设计和参数分析提供了参考. 展开更多

关键词 并列结构 混合励磁发电机 等效磁路 仿真

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带十二相整流系统的高速混合励磁发电机转子损耗研究 被引量：1

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作者 宫海龙 孙玉田 +1 位作者 梁艳萍 王亮 《大电机技术》 北大核心 2014年第2期1-5,共5页

本文以带有十二相整流系统的多相高速混合励磁发电机为研究对象,针对谐波电流在多相绕组中产生的磁势谐波进行了分析,并采用3D有限元法对转子涡流损耗进行了仿真研究。研究结果表明:与常规三相电机相比,采用十二相绕组使磁势谐波成分大... 本文以带有十二相整流系统的多相高速混合励磁发电机为研究对象,针对谐波电流在多相绕组中产生的磁势谐波进行了分析,并采用3D有限元法对转子涡流损耗进行了仿真研究。研究结果表明:与常规三相电机相比,采用十二相绕组使磁势谐波成分大幅减少,十二相电机的转子涡流损耗远低于三相电机,证明了多相绕组设计在降低转子损耗方面具有显著的优势。 展开更多

关键词 高速混合励磁发电机 十二相绕组 磁势谐波 涡流损耗

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高速混合励磁发电机负载切换性能分析

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作者 葛发华 吴娜 +1 位作者 卓亮 赵飞 《微特电机》 2019年第3期1-4,14,共5页

为保证高速发电机运行时具有较宽的电压调节能力,以实现发电机变速稳压输出,研究了一种混合励磁发电机,采用双绕组冗余结构设计,两套绕组能够同时独立工作,实现双通道带载输出。分析了电机的工作原理和结构绕组设计,仿真分析负载切换过... 为保证高速发电机运行时具有较宽的电压调节能力,以实现发电机变速稳压输出,研究了一种混合励磁发电机,采用双绕组冗余结构设计,两套绕组能够同时独立工作,实现双通道带载输出。分析了电机的工作原理和结构绕组设计,仿真分析负载切换过程,并制作样机验证仿真结果且测试不同负载、不同转速下的稳压性能。实验结果表明,该电机负载切换时满足恒载侧工作通道平稳运行的要求,并能在负载或转速变化时提供稳定直流电源。 展开更多

关键词 混合励磁发电机 双绕组结构 负载切换 变速恒压输出

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一种新型混合励磁同步发电机的两级式无刷励磁方法 被引量：7

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作者 朱姝姝 刘闯 +1 位作者 宁银行 徐轶昊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期99-104,共6页

针对切向/径向混合励磁同步发电机(tangential/radialhybrid excitation synchronous generators,T/R-HESG),提出了一种两级式无刷化自励方法。根据切向/径向混合励磁同步发电机的结构特点和磁路特性设计了两级式无刷化方法,实现了完全... 针对切向/径向混合励磁同步发电机(tangential/radialhybrid excitation synchronous generators,T/R-HESG),提出了一种两级式无刷化自励方法。根据切向/径向混合励磁同步发电机的结构特点和磁路特性设计了两级式无刷化方法,实现了完全自励。同时,完成了励磁机的设计,通过对空载特性以及旋转整流器换相重叠角的研究,结合有限元仿真,优化了其结构,以保证励磁机与主发电机的匹配。对两级式无刷系统进行建模,通过整体仿真验证了该种方案的正确性。加工了一台基于T/R-HESG的两级式无刷励磁样机,测试了励磁机的电流放大特性、两级式无刷励磁系统的静态特性和动态特性,结果表明该两级式无刷发电机具有良好的工作性能。在航空航天、风力发电等领域有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 混合励磁发电机 两级式无刷 自励 励磁机

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一种新型混合励磁爪极发电机的建模和计算 被引量：34

6

作者 王群京 陈军 +1 位作者 姜卫东 吴立建 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期67-70,76,共5页

提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点... 提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点,具有很好的研究前景和使用价值。但是,长期以来由于其结构和磁路的复杂、不规则性,又是典型的三维磁场特性,国内外对于这种新型电机的专题研究尚缺乏理论上的系统分析,文章和论著都较少。该文采用经典的从磁通管方法入手的等效磁网络法结合有限元法,通过分析、计算电机各部分磁导,构成爪极电机的三维等效磁网络,并采用三维有限元法计算了电机的自感,给出了相关的计算结果,以供设计人员参考。 展开更多

关键词 混合励磁爪极发电机 建模 计算 等效磁网络 有限元法

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混合励磁双凸极发电机双向励磁调压器的研制 被引量：11

7

作者 戴卫力 高翔 +1 位作者 陈志辉 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第26期104-110,共7页

介绍了一种并列式结构的混合励磁双凸极发电机(doubly salient hybrid excitation generator,DSHEG),阐述发电机的结构,建立相应的数学模型,并就混合励磁发电机提出一种能实现励磁电流双向控制的电压调节器,通过调节励磁电流以实现发电... 介绍了一种并列式结构的混合励磁双凸极发电机(doubly salient hybrid excitation generator,DSHEG),阐述发电机的结构,建立相应的数学模型,并就混合励磁发电机提出一种能实现励磁电流双向控制的电压调节器,通过调节励磁电流以实现发电机的稳压输出。介绍DSHEG的3种发电方式,分析双极性控制策略调节励磁电流的工作原理和控制环参数对输出电压调节的影响;提出DSHEG的3种发电工作模式,并分析各自的特点。研制的调压器样机的发电调压试验结果表明:研制的调压器实现了双向励磁的控制,具有良好的稳态与动态调压性能,且可推广应用于其他形式的混合励磁发电机。 展开更多

关键词 混合励磁双凸极发电机 并列结构 双向励磁 双极性控制 电压调节器

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混合励磁同步发电机–矩阵变换器发电系统两级式电压闭环控制策略 被引量：4

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作者 史明明 周波 +1 位作者 魏佳丹 毛怡然 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期1-8,23,共8页

研究了一种基于混合励磁同步发电机与矩阵变换器组合的宽转速范围的变速恒频发电系统。在理论推导该新型发电系统数学模型的基础上,提出了一种将发电机端电压闭环控制与矩阵变换器输出电压的瞬时值闭环控制相结合的两级式电压闭环控制策... 研究了一种基于混合励磁同步发电机与矩阵变换器组合的宽转速范围的变速恒频发电系统。在理论推导该新型发电系统数学模型的基础上,提出了一种将发电机端电压闭环控制与矩阵变换器输出电压的瞬时值闭环控制相结合的两级式电压闭环控制策略,并通过推导闭环系统传递函数对系统稳定性进行了分析。最后,通过实验验证了该发电系统及其控制策略的有效性。 展开更多

关键词 矩阵变换器 混合励磁同步发电机 变速恒频

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混合励磁同步发电机交流励磁的矢量控制 被引量：1

9

作者 刘明基 张晓燕 李理 《微特电机》 北大核心 2014年第2期42-45,49,共5页

提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLA... 提出了一种并列结构混合励磁同步发电机,并对提出的交流励磁矢量控制策略进行了研究。首先,在混合励磁同步发电机的结构和工作原理的基础上,建立了数学模型,提出了一种利用电压空间矢量将交流励磁磁场定向于d轴的控制策略。然后,在MATLAB/Simulink环境下搭建了混合励磁发电机及励磁控制系统的仿真模型并进行了仿真研究。理论分析与仿真结果均表明,所提出的控制策略能够用最小的电励磁电动势得到最佳电压调整量,实现发电机输出电压稳定,并且输出电压的调节取决于励磁电压的q轴分量。仿真结果也表明该交流励磁控制系统具有良好的动态和稳态性能,负载变化时,发电机能够输出恒定的电压。 展开更多

关键词 混合励磁同步发电机 交流励磁控制 励磁磁场定向 MATLAB仿真

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并列转子混合励磁同步发电机的运行模态分析 被引量：3

10

作者 赵朝会 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第15期87-93,共7页

为了解决永磁同步发电机气隙磁场调节困难的问题,研究一种新型混合励磁同步电机,描述它的结构及工作原理。借助电枢反应理论,分析不同励磁电流情况下并列转子混合励磁同步发电机中永磁同步发电机和电励磁同步发电机各自的工作情况,对电... 为了解决永磁同步发电机气隙磁场调节困难的问题,研究一种新型混合励磁同步电机,描述它的结构及工作原理。借助电枢反应理论,分析不同励磁电流情况下并列转子混合励磁同步发电机中永磁同步发电机和电励磁同步发电机各自的工作情况,对电机运行过程中存在的3种运行模态(双发电模态、单发电模态和发电–电动模态)进行分析,并探讨了电机3种工作模态的边界线,实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 并列转子 混合励磁同步发电机 运行模态 电枢 反应

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定子斜槽的混合励磁永磁同步发电机研制 被引量：1

11

作者 刘仲恕 《福建工程学院学报》 CAS 2012年第3期259-262,共4页

在混合励磁永磁同步发电机基础上,研制了定子斜槽混合励磁永磁同步发电机。仿真结果表明:定子斜槽混合励磁永磁同步发电机可以动态实时输出功率,具有很小的电压调整率,可实现全自动调压,过载能力强,输出电压波形正弦畸变率低,不同负载... 在混合励磁永磁同步发电机基础上,研制了定子斜槽混合励磁永磁同步发电机。仿真结果表明:定子斜槽混合励磁永磁同步发电机可以动态实时输出功率,具有很小的电压调整率,可实现全自动调压,过载能力强,输出电压波形正弦畸变率低,不同负载之间相互干扰和影响降低到最低限度,供电品质显著改变,供电系统可靠性大大提高。 展开更多

关键词 定子斜槽 混合励磁永磁同步发电机 电压调整率 过载能力 电压波形正弦畸变率

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交错磁极混合励磁同步发电机径向电磁力波分析 被引量：7

12

作者 苏武 王东 +3 位作者 魏锟 林楠 张贤彪 郭云珺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第24期7869-7879,共11页

对交错磁极混合励磁同步发电机的径向电磁力波进行分析,首先介绍该发电机的基本结构,并对全永磁部分的径向电磁力波进行解析分析,考虑环形励磁绕组直流偏磁效应,定性得到对永磁同步发电机电磁振动影响较大的力波分量的来源、频率以及阶... 对交错磁极混合励磁同步发电机的径向电磁力波进行分析,首先介绍该发电机的基本结构,并对全永磁部分的径向电磁力波进行解析分析,考虑环形励磁绕组直流偏磁效应,定性得到对永磁同步发电机电磁振动影响较大的力波分量的来源、频率以及阶次;然后利用三维有限元法对该发电机的径向电磁力波仿真计算,通过对全永磁部分、辅助励磁部分的径向电磁力波定量分析,揭示了全永磁部分与辅助励磁部分都具有奇数倍频径向电磁力波的特点,并对各自的原因进行分析,以及总结了该发电机沿轴向方向径向电磁力波变化的规律;最后,通过测量发电机机脚振动加速度验证了径向电磁力波仿真分析的正确性。 展开更多

关键词 交错磁极混合励磁同步发电机 直流偏磁效应 三维有限元法 径向电磁力波 奇数倍频

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高压直流轴向混合励磁双凸极发电机的结构及特性分析 被引量：1

13

作者 马昕晨 陈志辉 《电气工程学报》 CSCD 2022年第2期65-72,共8页

270 V高压直流体制是现代飞机电源系统的重要发展方向之一。依据高压直流发电机具有自启动和短路电流限制能力的要求,提出了轴向混合励磁双凸极发电机,在对基本结构和工作原理进行描述的基础上,通过磁路分析得到了电机气隙磁场随励磁电... 270 V高压直流体制是现代飞机电源系统的重要发展方向之一。依据高压直流发电机具有自启动和短路电流限制能力的要求,提出了轴向混合励磁双凸极发电机,在对基本结构和工作原理进行描述的基础上,通过磁路分析得到了电机气隙磁场随励磁电流的变化规律,并采用有限元仿真加以验证,详细分析了电机的磁场分布、磁链、反电势、输出电压及负载特性等。结果表明,轴向混合励磁双凸极电机相磁链双极性变化,且正弦度高,调磁范围宽,可实现完全灭磁,同时电机运行时效率高,适用于航空高速运行。 展开更多

关键词 270 V高压直流体制 轴向混合励磁双凸极发电机 磁路分析

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多重电枢绕组混合励磁风力发电系统并联运行并网控制策略

14

作者 汤燕燕 阮毅 +1 位作者 杨勇 叶斌英 《电气应用》 北大核心 2009年第23期62-65,共4页

为了提高系统的可靠性和容错能力,针对多重电枢混合励磁发电机,提出了一种多重电枢直流侧电压关联运行的控制方案。详细分析了单套逆变器数学模型和控制策略,运用CAN通信和上位机控制,实现多重逆变器并联运行并网,试验结果与理论分析结... 为了提高系统的可靠性和容错能力,针对多重电枢混合励磁发电机,提出了一种多重电枢直流侧电压关联运行的控制方案。详细分析了单套逆变器数学模型和控制策略,运用CAN通信和上位机控制,实现多重逆变器并联运行并网,试验结果与理论分析结果相吻合。 展开更多

关键词 多重电枢绕组混合励磁发电机 并联 数学模型 控制策略

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基于多环调压控制的混合励磁航空变频交流发电系统 被引量：12

15

作者 杨善水 张卓然 +2 位作者 杨春源 王莉 周波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期176-180,共5页

变频交流发电系统在航空电源上越来越受到重视。发电机转速的变化带来了发电机参数的变化,对发电机调节技术带来了挑战,现有的适合恒频发电系统的调压技术不能满足变频发电系统的需要。本文将发电机电压、励磁电流、发电机频率和负载电... 变频交流发电系统在航空电源上越来越受到重视。发电机转速的变化带来了发电机参数的变化,对发电机调节技术带来了挑战,现有的适合恒频发电系统的调压技术不能满足变频发电系统的需要。本文将发电机电压、励磁电流、发电机频率和负载电流四个量作为反馈量,构成多环反馈,用于新型的混合励磁无刷交流发电系统中,分析了混合励磁无刷交流发电机的特性。对发电系统进行了变频调压实验,实验结果表明,设计的发电机调压器减小了动态调节时间,适合于变频交流发电系统。 展开更多

关键词 变频交流发电系统 多环调压控制策略 混合励磁同步发电机

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新型混合励磁直驱式风力发电系统MPPT控制 被引量：10

16

作者 赵梅花 杨勇 钟沁宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期30-36,共7页

介绍了一种基于新型混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统。根据风力机特性和混合励磁同步发电机的特点,提出一种不依赖风机参数和空气密度的变步长最大风能跟踪控制算法,通过实验得出一种变步长经验算法,使系统更快速有效地实现最... 介绍了一种基于新型混合励磁同步发电机的直驱式风力发电系统。根据风力机特性和混合励磁同步发电机的特点,提出一种不依赖风机参数和空气密度的变步长最大风能跟踪控制算法,通过实验得出一种变步长经验算法,使系统更快速有效地实现最大风能跟踪。搭建了基于混合励磁同步发电机的风力发电系统试验平台。实验结果表明:该算法不仅能在风速变化时自动搜索到每一风速对应的最佳转速,实现风机最大风能的捕获,而且具有对快变风速的动态响应能力,验证了控制方案的正确性和可行性。 展开更多

关键词 混合励磁同步发电机 风力发电 变步长 最大风能跟踪

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混合励磁风力发电系统灵活功率控制 被引量：3

17

作者 杨勇 朱彬彬 +3 位作者 陶雪慧 祁春清 索迹 曹丰文 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期246-254,共9页

针对混合励磁同步发电机和风力发电系统的特点,提出一种新的混合励磁风力发电系统控制策略,实现风力发电系统最大功率跟踪和灵活的有功功率和无功功率控制。通过控制混合励磁同步发电机的励磁电流来控制电机的转速,使电机运行在最佳转速... 针对混合励磁同步发电机和风力发电系统的特点,提出一种新的混合励磁风力发电系统控制策略,实现风力发电系统最大功率跟踪和灵活的有功功率和无功功率控制。通过控制混合励磁同步发电机的励磁电流来控制电机的转速,使电机运行在最佳转速,实现风力发电系统的最大功率点跟踪。而三相并网逆变器采用静止两相坐标系下的灵活功率控制,实现有功功率和无功功率的解耦控制和灵活可调。仿真和实验结果表明:该控制策略使系统具有良好的静、动态性能,能实现风能的最大跟踪。 展开更多

关键词 混合励磁同步发电机 最大功率点跟踪 灵活功率控制 解耦控制

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稀土永磁电机正进入大发展的新时期 被引量：31

18

作者 唐任远 赵清 周挺 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第1期1-8,30,共9页

稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传... 稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析,列出各自的特点及适用场合,给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高,电机结构日益新颖多样,因此,增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合,永磁电机的性能得到了进一步的优化,并且将会得到更大的发展. 展开更多

关键词 永磁风力发电机 混合励磁发电机 超高效永磁同步电动机 变频调速永磁电动机 交流永磁伺服电动机 盘式永磁电机 无铁芯永磁电动机 横向磁通永磁电机

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HESG-MC发电系统恒调制比电压闭环控制策略 被引量：5

19

作者 史明明 周波 魏佳丹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第15期101-106,共6页

研究基于混合励磁同步发电机–矩阵变换器(hybrid excited synchronous generator-matrix converter,HESG-MC)组合的变速恒频发电系统,将矩阵变换器的钳位保护电路与混合励磁同步发电机的励磁全桥电路融合,省去了直流励磁源,实现混合励... 研究基于混合励磁同步发电机–矩阵变换器(hybrid excited synchronous generator-matrix converter,HESG-MC)组合的变速恒频发电系统,将矩阵变换器的钳位保护电路与混合励磁同步发电机的励磁全桥电路融合,省去了直流励磁源,实现混合励磁同步发电机的自励磁。推导基于HESG-MC组合的发电系统的数学模型,在理论分析的基础上,针对该系统提出矩阵变换器恒调制比的电压闭环控制策略,通过对励磁电流的调节实现矩阵变换器输出恒频恒压的交流电能。最后,通过实验验证了HESG-MC变速恒频发电系统及其控制策略的有效性。 展开更多

关键词 矩阵变换器 混合励磁同步发电机 变速恒频

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