郝亮亮， 胡啟昊， 張揚(yáng)， 任仰凱， 宗衛(wèi)晶， 汪南華

(1.北京交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院，北京 100044；2.南京南瑞繼保電氣有限公司，南京 211102；3.陽江核電有限公司，廣東 陽江 529941；4.福建寧德核電有限公司，福建 寧德 355200；5.廣西防城港核電有限公司，廣西 防城港 538001)

0 引 言

我國核電經(jīng)歷了長期發(fā)展，如今進(jìn)入了核電重啟時(shí)期[1]，核電在電力結(jié)構(gòu)中的比重逐年增大[2-3]。同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)作為核電發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分，其性能對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有很大的影響。隨著核電發(fā)電機(jī)組容量不斷增大，勵(lì)磁容量也不斷提高，大容量勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性和安全性受到了人們的關(guān)注[4]。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大容量發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)展和優(yōu)化進(jìn)行了大量的研究，提出了種類繁多的勵(lì)磁系統(tǒng)[5]，其中無刷勵(lì)磁系統(tǒng)明顯提高了勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性，保障了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，具有廣闊的發(fā)展前景。

相較于有刷勵(lì)磁系統(tǒng)，無刷勵(lì)磁系統(tǒng)消除了勵(lì)磁機(jī)的碳刷和滑環(huán)，減小了勵(lì)磁系統(tǒng)的維護(hù)工作量，顯著提高了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性[6]。特別在高濕度的空氣中或者具有腐蝕性的介質(zhì)中等惡劣的環(huán)境條件下，無刷勵(lì)磁系統(tǒng)具有良好的耐腐蝕性，被廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力[7]、水力發(fā)電[8]、核電[9]等領(lǐng)域。同時(shí)無刷勵(lì)磁系統(tǒng)還具有勵(lì)磁響應(yīng)快、維護(hù)成本低、制造過程簡單、可靠性高等顯著優(yōu)點(diǎn)。

為了提高無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的可靠性，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的特性進(jìn)行了大量研究，其中大部分是針對(duì)經(jīng)典的三相無刷勵(lì)磁系統(tǒng)[10-13]。在三相無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出六相[14]、九相[15]、十二相[16]等多相無刷勵(lì)磁系統(tǒng)，明顯改善了勵(lì)磁機(jī)性能，減小了高次諧波電流，提高了整流電壓的品質(zhì)。近年來出現(xiàn)了大容量多相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)，大大提升了系統(tǒng)的容錯(cuò)性和可靠性，十一相、三十九相和四十六相等多種機(jī)型[17]被廣泛應(yīng)用在核電無刷勵(lì)磁系統(tǒng)中，我國的紅沿河和寧德等核電站均采用多相無刷結(jié)構(gòu)。多相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)原理目前仍是國外某公司的商密，未見公開資料進(jìn)行討論。而系統(tǒng)運(yùn)行特性的分析是進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化的關(guān)鍵。近年來，專家學(xué)者們對(duì)多相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組故障[18]、電樞繞組短路故障[19]以及二極管開路故障[20]的特征進(jìn)行了大量的研究，但是未見有文章對(duì)其運(yùn)行特性進(jìn)行分析。

應(yīng)用于艦船、航空和電動(dòng)汽車等場合的電機(jī)也有采用類似環(huán)形繞組的結(jié)構(gòu)，可為本文的研究提供借鑒。文獻(xiàn)[21]介紹了一種新型直流電動(dòng)機(jī)電樞電路，重點(diǎn)研究了換向單元自感、互感對(duì)機(jī)械特性的影響，但并未對(duì)整流系統(tǒng)的各種電氣量進(jìn)行分析計(jì)算。文獻(xiàn)[22]提出了一種用于混合勵(lì)磁發(fā)電系統(tǒng)的新型無刷勵(lì)磁機(jī)，并對(duì)無刷勵(lì)磁機(jī)的運(yùn)行機(jī)理和電磁性能進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[23]和文獻(xiàn)[24]則分別介紹了五相永磁電機(jī)的容錯(cuò)策略和多相環(huán)形繞組無刷直流電機(jī)的換向過程分析及建模方法。另外，專家學(xué)者們也提出了其他相數(shù)的直流無刷發(fā)電機(jī)模型[25]和異步電機(jī)模型[26-27]，并對(duì)系統(tǒng)在各種整流模式下的模型進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化[28]。

為了研究多相環(huán)形無刷勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行特性，本文以11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征，總結(jié)其工作原理及運(yùn)行特性，同時(shí)建立實(shí)際工作狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型，提出整流系統(tǒng)仿真與解析計(jì)算方法，并在旋轉(zhuǎn)磁極式的勵(lì)磁機(jī)動(dòng)模樣機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證模型及計(jì)算方法的正確性，為分析新型大容量無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特性提供工程設(shè)計(jì)上的指導(dǎo)，也為其在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。

1 多相無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的工作原理

圖1為11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)的示意圖，其交流側(cè)的每一相電樞繞組被等效為一個(gè)理想的正弦電壓源e和一個(gè)等值電感Lγ的串聯(lián)。各相電樞繞組依次首尾相連形成一個(gè)環(huán)形回路，每一相電樞繞組兩端各接一對(duì)反向并聯(lián)二極管，構(gòu)成11相全波整流電路。該勵(lì)磁機(jī)為旋轉(zhuǎn)磁極式凸極電機(jī)，與實(shí)際運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)電樞式電機(jī)有所不同。由于轉(zhuǎn)極式結(jié)構(gòu)不影響發(fā)生在定轉(zhuǎn)子間的電磁關(guān)系，且便于實(shí)驗(yàn)中電樞及勵(lì)磁側(cè)電氣量的測(cè)量以驗(yàn)證分析，因此在分析和實(shí)驗(yàn)中都采用了轉(zhuǎn)極式設(shè)計(jì)方案。

圖1 11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of 11-phase annular brushless exciter and rotatory rectifier system

該轉(zhuǎn)極式11相無刷勵(lì)磁機(jī)極對(duì)數(shù)為5，定子槽數(shù)為77，電樞繞組在定子上均勻分布，相鄰兩相間相差8π/11機(jī)械角度，即40π/11電角度。根據(jù)電樞繞組內(nèi)電勢(shì)相位的特點(diǎn)，可以得到圖2所示的電樞繞組內(nèi)電勢(shì)相量圖，并得到每相內(nèi)電勢(shì)

圖2 電樞繞組內(nèi)電勢(shì)Fig.2 Internal electromotive force in armature windings

n=1,2,…,10,11。

(1)

式中：E為電樞繞組內(nèi)電勢(shì)的有效值；ω為同步轉(zhuǎn)速；n為電樞繞組相數(shù)。

基于二極管的導(dǎo)通模式以及11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及整流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，可得n相電樞繞組內(nèi)電勢(shì)串聯(lián)表達(dá)式為

(2)

由式(2)計(jì)算可知，3相或8相(8相即為11減3相)電樞繞組串聯(lián)可取得最大的電壓幅值，因此上下橋臂導(dǎo)通的二極管之間應(yīng)保持三相電樞繞組串聯(lián)。三相串聯(lián)的電壓波形如圖3所示，相鄰波形相差π/11電角度。

圖3 三相串聯(lián)電樞繞組的電壓波形Fig.3 Voltage waveforms of three armature windings in series

由于11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)換相二極管之間始終保持三相電樞繞組的串聯(lián)，而其交流側(cè)有11相電樞繞組，在實(shí)際運(yùn)行中交流側(cè)電樞繞組分成4條支路并聯(lián)為負(fù)載側(cè)供電，其等效電路如圖4所示。

圖4 工作狀態(tài)時(shí)整流器的等效電路Fig.4 Equivalent circuit of the rectifier in working condition

在實(shí)際運(yùn)行中，交流側(cè)電樞繞組存在電感，二極管存在換相過程，此時(shí)電樞電感中因電流變化產(chǎn)生的反電勢(shì)將與勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流產(chǎn)生的內(nèi)電勢(shì)一起共同影響多相旋轉(zhuǎn)整流橋的運(yùn)行狀態(tài)。

由于運(yùn)行中的換相過程十分復(fù)雜，將首先建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真模型，在經(jīng)過動(dòng)模機(jī)組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真模型的正確性后，再采用該模型計(jì)算并分析實(shí)際多相無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行特性。

2 多相無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

以一般m相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)為對(duì)象，建立其數(shù)學(xué)模型。

2.1 勵(lì)磁機(jī)定子勵(lì)磁繞組方程

電壓方程為

ufd=pψfd+rfdifd。

(3)

式中：ufd為勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電壓；p=d/dt為微分算子；ψfd、rfd和ifd分別為定子磁鏈、電阻和電流。

無刷勵(lì)磁機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組均會(huì)在定子勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生磁鏈，因此定子磁鏈方程為

(4)

式中：Lfd為定子繞組的自感；Mri,fd為定子繞組與第i相轉(zhuǎn)子繞組的互感；iri為第i相轉(zhuǎn)子繞組的電流。

以電流為待求量，由式(3)和式(4)可得勵(lì)磁機(jī)定子勵(lì)磁繞組方程為

(5)

2.2 勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組方程

勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子第i相繞組的電壓方程為

uri=pψri-rriiri。

(6)

式中：uri為勵(lì)磁機(jī)第i相繞組的電壓；ψri、rri和iri分別為轉(zhuǎn)子磁鏈、電阻和電流。

同樣地，無刷勵(lì)磁機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組均會(huì)在轉(zhuǎn)子電樞繞組中產(chǎn)生磁鏈，因此轉(zhuǎn)子磁鏈方程為

(7)

以電流為待求量，由式(6)和式(7)可得勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞繞組方程為

(8)

2.3 勵(lì)磁機(jī)的直流負(fù)載方程

勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)子電樞繞組經(jīng)旋轉(zhuǎn)整流橋給發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組供電，因此勵(lì)磁機(jī)的直流負(fù)載為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組，其電壓方程為

(9)

式中：udc為直流負(fù)載電壓，即發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓；Ldc、rdc和idc分別為勵(lì)磁繞組的電感、電阻和電流。

2.4 系統(tǒng)的總方程

將式(5)、(8)和(9)合并，形成多相無刷勵(lì)磁機(jī)及旋轉(zhuǎn)整流系統(tǒng)的總方程，為便于理解寫出矩陣形式為

(10)

簡化的矩陣方程形式為

U=p(MI)+RI。

(11)

其中：U、M、I和R分別為多相無刷勵(lì)磁機(jī)的電壓矩陣、電感矩陣、電流矩陣及電阻矩陣。

2.5 考慮多相整流橋?qū)嶋H狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)方程

事實(shí)上，式(11)沒有反映出勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子電樞繞組和負(fù)載之間通過旋轉(zhuǎn)整流器的實(shí)際連接，可通過電路的關(guān)聯(lián)矩陣細(xì)致描述其連接關(guān)系。由前文分析可知，11相環(huán)形勵(lì)磁機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，相鄰3相繞組串聯(lián)導(dǎo)通，換相過程中出現(xiàn)多個(gè)二極管支路導(dǎo)通的情況，此處以圖5所示的狀態(tài)為例，電樞繞組r1、r2、r3串聯(lián)導(dǎo)通，換相過程中二極管D1、D3、D5和D8、D10處于導(dǎo)通狀態(tài)，其余二極管處于關(guān)閉狀態(tài)。

圖5 形成關(guān)聯(lián)矩陣的示意圖Fig.5 Schematic diagram of forming an incidence matrix

圖5中有6個(gè)獨(dú)立換相回路，在定義了元件和回路的參考方向后，可以得到關(guān)聯(lián)矩陣為

(12)

其中：fd表示勵(lì)磁支路；r1,r2，…，rm表示電樞繞組支路；dc表示直流負(fù)載支路；負(fù)號(hào)代表與圖中參考方向相反。

通過關(guān)聯(lián)矩陣對(duì)電路的電壓和電流進(jìn)行變換：

U′=BU；

(13)

BTI′=I。

(14)

將式(13)、式(14)代入式(11)得

pI′=-M′-1(pM′+R′)I′+M′-1U′。

(15)

其中：M′=BMBT；R′=BRBT。

式(15)即為考慮多相整流橋?qū)嶋H運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)矩陣方程，其中各電感參數(shù)可以采用多回路分析法[29]進(jìn)行計(jì)算，不再贅述。求解該方程，即可求得不同狀態(tài)下系統(tǒng)的電壓和電流。

3 實(shí)驗(yàn)與仿真

3.1 動(dòng)模實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

由于實(shí)際大容量電機(jī)不具備實(shí)驗(yàn)條件，基于實(shí)際11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及其整流系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)動(dòng)模樣機(jī)，該樣機(jī)與實(shí)際無刷勵(lì)磁機(jī)除了容量大小的區(qū)別之外，槽數(shù)、極對(duì)數(shù)、電樞繞組聯(lián)接方式等完全一致。為了方便電樞繞組及二極管電流、電壓的測(cè)量，樣機(jī)采用的是轉(zhuǎn)極式設(shè)計(jì)方案，其基本參數(shù)如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)樣機(jī)基本參數(shù)

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖如圖6所示。實(shí)驗(yàn)過程中用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)旋轉(zhuǎn)，直流電動(dòng)機(jī)由直流調(diào)速器驅(qū)動(dòng)，并引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制以保持實(shí)驗(yàn)樣機(jī)轉(zhuǎn)速不變。開關(guān)直流電源為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的勵(lì)磁繞組提供恒定的直流電流，各電樞繞組首端經(jīng)整流器與負(fù)載相連。

圖6 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖Fig.6 Diagram of experiment system

3.2 實(shí)驗(yàn)與仿真結(jié)果對(duì)比

實(shí)驗(yàn)過程中，將直流電源的電壓設(shè)置為10 V，原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速恒定960 r/min，即電樞感應(yīng)電勢(shì)基波頻率為80 Hz(周期為0.012 5 s)，用錄波儀記錄下正常運(yùn)行過程中相關(guān)電氣量波形，采樣頻率為50 kHz，負(fù)載電阻為10.6 Ω，負(fù)載電感為0.357 H。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果的對(duì)比如圖7所示，波形基本一致，驗(yàn)證了建立的模型的準(zhǔn)確性。

從圖7(c)和(d)可以看出，多相無刷勵(lì)磁機(jī)的電樞電流波形出現(xiàn)了明顯的畸變，同時(shí)二極管電流的波形也是不連續(xù)的。這是由于整流器復(fù)雜的換相過程以及特殊的環(huán)形結(jié)構(gòu)連接所決定的。

圖7 實(shí)驗(yàn)和仿真的結(jié)果對(duì)比Fig.7 Experiment and simulation waveforms

4 運(yùn)行特性分析與電氣量計(jì)算

4.1 實(shí)際工況下的仿真計(jì)算

基于某電廠11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及其整流系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)及運(yùn)行條件進(jìn)行實(shí)際工況的仿真計(jì)算，勵(lì)磁電壓設(shè)置為66 V(額定)，勵(lì)磁電源內(nèi)電阻為0.48 Ω，勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，即電樞感應(yīng)電勢(shì)基波頻率為250 Hz(周期為0.004 s)。通過仿真計(jì)算可得到電樞繞組相電壓，二極管電流，負(fù)載電壓以及負(fù)載側(cè)電流，如圖8所示。

圖8 11相無刷勵(lì)磁機(jī)實(shí)際運(yùn)行條件下的仿真波形Fig.8 Simulation waveforms of 11-phase brushless exciter in actual operation conditions

不同于動(dòng)模樣機(jī)的運(yùn)行工況，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電樞繞組的相電壓出現(xiàn)了一小段為0的時(shí)刻，而二極管電流也出現(xiàn)了更為明顯的雙峰波形。通過仿真中二極管的導(dǎo)通情況可以看到整流電路中同時(shí)導(dǎo)通6個(gè)或者7個(gè)二極管，這種情況下二極管導(dǎo)通過程對(duì)應(yīng)的電角度為6π/22～7π/22。

4.2 實(shí)際工況下的等效電路

以二極管D9向D19換相狀態(tài)為例進(jìn)行分析，如圖8(b)所示，此時(shí)電路中二極管D7、D9、D19、D0、D2和D12導(dǎo)通并進(jìn)行換相，這個(gè)過程持續(xù)α1電角度。在下一個(gè)階段，二極管D7、D9、D17、D19、D0、D2和D12同時(shí)導(dǎo)通并進(jìn)行換相，這個(gè)過程持續(xù)α2電角度。接下來，根據(jù)二極管導(dǎo)通順序繼續(xù)進(jìn)行上述兩個(gè)階段的循環(huán)，即

α1+α2=π/11。

(16)

根據(jù)二極管導(dǎo)通情況可得第一、二階段等效電路圖如圖9所示。

圖9 等效電路圖Fig.9 Equivalent circuit diagram

在第一個(gè)階段，根據(jù)等效電路圖，可以得到電路支路方程為：

(17)

在第二個(gè)階段，根據(jù)等效電路圖，可以得到電路支路方程為：

(18)

在第一階段開始時(shí)，二極管D7、D9和D19的電流之和為Id，即

ID7+ID9+ID19=Id。

(19)

式中：ID7=ΔiD10(2)，ΔiD10(2)表示二極管D10電流在第二階段的變化量；ID9=-(ΔiD9(1)+ΔiD9(2))，ΔiD9(1)和ΔiD9(2)分別表示二極管D9電流在第一階段和第二階段的變化量；ID19=ΔiD10(2)+ΔiD7(1)+ΔiD7(2)，ΔiD7(1)和ΔiD7(2)分別表示二極管D7電流在第一階段和第二階段的變化量。

4.3 二極管電流的解析計(jì)算

在一個(gè)基波周期內(nèi)，11相全橋整流電路會(huì)發(fā)生22次換相過程，因而交流側(cè)電樞繞組電壓可以分為22段，而且由于整流電路中導(dǎo)通6個(gè)或者7個(gè)二極管，在某些階段內(nèi)電樞繞組兩端的電壓會(huì)保持為零，即滿足

(20)

針對(duì)實(shí)際運(yùn)行狀況下的二極管電流波形，根據(jù)等面積原則可以將二極管電流的波形進(jìn)行等值簡化，二極管電流的等值過程如圖10所示，而且同一橋臂相鄰波形始終相差2π/11電角度。

圖10 二極管電流的仿真波形Fig.10 Diode current simulation waveform

可以得到整流二極管電流的平均值表達(dá)式為

(21)

由仿真結(jié)果，負(fù)載側(cè)電流Id為2 420 A，整流二極管電流的平均值為226.7 A，根據(jù)式(21)計(jì)算的二極管電流平均值為220 A，說明式(21)的正確性。

4.4 負(fù)載側(cè)電壓的解析分析

正常運(yùn)行時(shí)，整流電路中同時(shí)導(dǎo)通6個(gè)或者7個(gè)二極管，即圖9對(duì)應(yīng)的兩個(gè)階段，對(duì)其進(jìn)行等值化簡可得圖11所示的電路圖。

圖11 兩個(gè)階段的等值電路圖Fig.11 Equivalent circuit diagram at two stages

根據(jù)11相環(huán)形無刷勵(lì)磁系統(tǒng)等值電路的特點(diǎn)和式(1)進(jìn)行電路等值化簡，可得圖11中兩個(gè)階段等值內(nèi)電勢(shì)的表達(dá)式為：

(22)

(23)

電樞繞組內(nèi)電勢(shì)的有效值為368 V，電樞感應(yīng)電勢(shì)基波頻率為250 Hz(周期為0.004 s)，仿真計(jì)算得到的負(fù)載側(cè)電壓平均值為525.2 V，而通過式(22)和式(23)計(jì)算的負(fù)載側(cè)電壓為529.9 V，負(fù)載側(cè)電壓理論計(jì)算數(shù)值與仿真計(jì)算結(jié)果基本一致。

5 結(jié) 論

本文以11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及整流系統(tǒng)為研究對(duì)象，重點(diǎn)對(duì)其基本工作原理、數(shù)學(xué)模型以及運(yùn)行特性進(jìn)行了分析，基于動(dòng)模實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果對(duì)11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了對(duì)比分析，并對(duì)實(shí)際工況下電氣量進(jìn)行了解析計(jì)算，結(jié)論如下：

1)每次換相上下橋臂二極管之間應(yīng)保持三相電樞繞組的串聯(lián)，二極管存在提前導(dǎo)通和多管同時(shí)導(dǎo)通現(xiàn)象，二極管電流不連續(xù)。

2)通過分析換相過程，得到了二極管平均電流與負(fù)載電流的關(guān)系，用解析方法推導(dǎo)出了等值內(nèi)電勢(shì)的計(jì)算公式，得到了負(fù)載側(cè)電壓的平均值。

3)由于大容量無刷勵(lì)磁系統(tǒng)不具備實(shí)驗(yàn)條件，本文在對(duì)動(dòng)模樣機(jī)進(jìn)行充分的分析和實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證方法的正確性后，可將結(jié)論延伸到實(shí)際電機(jī)上，大大提高經(jīng)濟(jì)性和安全性。

本文可為11相環(huán)形無刷勵(lì)磁機(jī)及整流系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為分析多相整流系統(tǒng)的運(yùn)行特性提供新思路。