毕业论文课题相关文献综述
文献综述
1. 课题的背景与意义
双凸极电机是一种随着电力电子技术和微控制技术高速发展而出现的一种新型无刷直流电机，具有结构简单，可在高速和恶劣的条件下运行的优点。
电励磁双凸极电机自1998年提出以来，其研究主要集中在双凸极电机的磁路分析、电机本体设计、建模与仿真、发电与电动运行原理、转矩脉动抑制，以及起动/发电原理与控制等方面。对于电励磁双凸极起动/发电机(DoublySalientElectro-magneticSarter/Generator，DSES/G)来说，对其MATLAB仿真模型的优化、起动/发电机起动性能的优化，仍涉及不多。
随着航空领域高压直流供电体制的确立，多电和全电飞机概念的提出，无刷直流起动/发电技术已成为航空电气领域的研究热点。而目前国内水平与国外先进技术相比，存在差距，因此，研究、开发新型航空无刷直流起动/发电系统的意义重大。
随着在全球范围内掀起的电动汽车和混合动力汽车的发展热潮，以集成化的起动/发电系统代替起动和发电功能独立的电气系统，可以省去大量的机械元件，能够有效地减小汽车的体积和重量，同时提高供电容量和电能品质。因此，无刷直流起动/发电技术的发展对汽车行业的意义深远。
在风力发电领域应用比较广泛的电机主要有永磁发电机和双馈异步电机，但是永磁发电机存在超速保护和恒压调节等问题，双馈异步电机需要额外增加励磁装置和无功调节装置，而电励磁双凸极电机恰好可以克服这些缺点，且具有起动功能。所以，开展电励磁双凸极电机风力发电技术的研究，对国民经济发展和能源结构调整具有重要的意义。
2.课题的国内外研究现状的介绍以及应用
上世纪90年代初，美国威斯康星大学著名电机专家Lipo教授等人提出一种新型无刷直流电机永磁双凸极电机(Doubly Salient Permanent-magnet Machine，DSPM)。该新型永磁双凸极电机既具有永磁电机功率密度高、出力大的特点，又具有开关磁阻电机结构简单、适合高速运行的优点，因而受到国内外电机界学者的广泛关注。但由于永磁体的存在，永磁双凸极电机的气隙磁场无法调节，并且当电机内部发生故障时，需要增加额外的机械脱扣装置方可实现灭磁，这使其在许多场合的应用受到了限制，很多学者为此开展了大量的研究。1993年，Andrew Shakal等人提出了磁钢拉出弱磁、短路磁环弱磁和磁路短路弱磁三种方案，来解决永磁双凸极电机弱磁控制问题，这些方案都增加了电机的复杂程度，实施起来也比较麻烦。1995年，Yue Li等人提出了一种定子槽嵌有励磁绕组的永磁双凸极电机，通过改变励磁绕组的电流方向可以实现对定子磁场的调节，理论上将输出转矩提高一倍，扩速比可达5:1。1998年，南京航空航天大学航空电源重点实验室在永磁双凸极电机的基础上，利用励磁绕组代替永磁体，成功研制出一种新型双凸极电机，即电励磁双凸极无刷直流电机，并获得了国家发明专利，随后对其开展了大量的研究工作。该电机既可作为电动运行，也可以作为发电运行，可应用于航空、汽车和风力发电等领域。
美国威斯康星大学Lipo教授从上世纪八十年代开始，针对鼠笼型异步电机，进行了性能优化，并推荐其应用于航空电源起动/发电机系统。为了解决异步电机发电励磁困难的问题，美国俄亥俄州立大学进行了双馈异步电机起动/发电系统研究。国内方面，南京航空航天大学从1998年开始了异步电机高压直流起动/发电控制技术的研究，提出了采用直接转矩控制策略的起动/发电控制方案，并在车载电气系统平台上进行了性能测试实验，结果表明该系统具有优良的电气性能。双凸极电机是由开关磁阻电机衍生出的一种新型无刷电机，其定、转子结构与开关磁阻电机类似，均为凸极齿槽结构，同时，还具备开关磁阻电机一样结构简单，转子无绕组，适合高速应用场合。但是，该电机磁路特性、工作原理以及控制方法等方面与开关磁阻电机存在一定的差别。永磁双凸极电机与其它永磁电机一样，由于磁钢的存在，故障灭磁困难，不适合应用于航空起动/发电机系统。电励磁双凸极电机发电运行时，控制简单，通过调节励磁电流即可控制输出电压，无需全功率可控变换器和位置传感器，可靠性高，适合应用于航空领域，构成无刷直流起动/发电机系统。南京航空航天大学航空电源重点实验室自1998年以来开始该方面的研究，达到了比较高的技术水平。
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