汽车用爪极电机磁场分析及其优化策略的研究
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摘 要：如今不断提高的对汽车舒适性和多功能性的要求已经引起了重视，因此提高汽车里发电机的效率值得关注，爪极式交流发电机因其体积小、重量小等特点而被广泛应用于现代汽车里，但是由于汽车用爪极式交流发电机转子特殊的爪极结构，又存在漏磁大，效率偏小的问题。所以对其磁场进行分析就显得十分重要。本文对汽车用爪极电机磁场及其漏磁进行了分析，并分析了减小爪极电机漏磁的方法。
关键词：汽车;爪极电机;爪极;漏磁
1 爪极电机发展现状
1.1 汽车用发电机现状
汽车电气系统的主要电源是汽车用发电机，作用是为汽车上用电设备提供电能，并同时为蓄电池进行充电以补偿蓄电池在使用过程中所消耗的电能。在六十年代以前，汽车上所用的是直流发电机，但由于其效率低、体积大、不易维护、结构复杂等缺点，随着汽车工业领域的高速发展，已被交流发电机所取代。随着汽车的不断普及，对汽车发电机提出了许多特殊的、新的要求，对汽车的性能要求也越来越高，特别是汽车的安全性、舒适性、环境保护及燃油经济性等，现代汽车里附属的设备的应用使得汽车用电量大大增加，这就要求汽车内使用的交流发电机提供的输出功率要更高，由于汽车内部空间有限，结构己非常紧凑，爪极式交流发电机具有体积小输出比功率大、可靠性好、寿命长等优点，因此得到了广泛的应用。
1.2 爪极发电机的研究现状及应用
由于爪极交流发电机在汽车中的广泛应用，通过人们的不断研究，其在产品结构、产品设计、原材料运用、零件加工工艺等诸多方面都得到了较大的改进。
1.2.1 国外研究现状
比利时Lueven大学和Charleori大学于1990年用二维方法计算汽车用爪极发电机的性能。为了获得给定磁通时电感值，用磁标位和磁矢位方法计算，使用铁心的饱和磁化曲线。克罗地亚zagrbe大学于1999年用三维等效磁网络方法建立普通电励磁爪极发电机模型。分别计算了没有二极管整流和有二极管整流两种情况下的定子电流并加以验证。美国Missouri-Rolla大学于2002年用分析方法建立一台三相爪极发电机祸合电路模型。为了说明祸合电路模型的有效性，用状态方程电路分析程序仿真6脉冲发电机系统。实验结果和仿真结果的一致性验证了系统稳态模型和瞬...
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