永磁同步发电机结构简单、运行可靠,但电机制成后气隙磁场无法调节,当负载变化时,发电机的输出电压会发生变化,影响电机负载的正常工作。本文提出的双电压复合励磁稀土永磁同步发电机综合了永磁同步发电机和电励磁同步发电机的优点:1、气隙磁场可调。通过调节辅助电励磁绕组的励磁电流,可以方便地调节气隙磁场的大小,发电机输出电压可调;2、由于辅助电励磁绕组安放在定子侧,发电机结构上仍然是无刷的,可靠性高;3、定子采用了双绕组结构,实现了双电压输出。 首先,本文详细介绍双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的基本结构和工作原理。并在常规稀土永磁同步发电机的磁路分析和永磁体图解法的基础上,利用传统的双反应理论,通过对双绕组电枢反应的d-q轴电磁解耦,推导出双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的电磁设计数学模型。 其次,本文采用96系列单片机设计了双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的电压调节电路,可调节加在电励磁绕组上的电压,从而改变发电机气隙磁场的强弱的变化,使发电机的输出电压保持恒定。 最后,本文利用高级计算机语言编制了人机界面友好的双电压复合励磁稀土永磁同步发电机的计算机辅助设计程序,并研制了两台样机。样机的试验结果表明我们所研制的双电压复合励磁稀土永磁同步发电机及其调压电路的性能良好,达到了设计的要求。