孙小虎，杨润生，马小蓉

(军械工程学院，湖北 石家庄 050003)

0 引言

目前国内汽车行进中供电主要靠充电发电机或蓄电池组。充电发电机或蓄电池组功率较小，无法满足我军特装设备的供电需要。取力发电也叫自发电，是一种通过取力传动系统，将汽车发动机的动力取出驱动发电机进行发电的技术。与其他发电系统相比，取力发电系统有着安全性佳、机动性强、重量轻、体积小、噪音小、无热源、适用能力强等特点[1，2]，特别适合在野战医院、通信车辆等特种作战单位使用。研制出具有良好战场生存能力和优良性能的取力发电系统对于提高我军后勤保障水平有着重大的战略意义。

交流励磁发电系统具有过载能力强，转速适应范围广的特点，具有很好的发展前景。笔者以MATLAB为基础，对车载取力发电交流励磁发电系统进行了建模仿真，探究了以PID控制策略设计励磁调节系统的可行性。

1 交流励磁控制系统

1.1 交流励磁发电机工作原理

交流励磁发电机最早是由德国工程师 E.Tuxen提出的。它结合了异步发电机和同步发电机的优点[3]。在结构上与绕线式异步电机基本相同，但从内部电磁关系上看是一种异步化的同步电机[4]，结构如图 1 所示:

图1中f1、f2分别为交流励磁发电机定、转子电压和电流的频率，n1、n2为定子磁场的同步转速和转子磁场相对于转子的旋转转速。交流励磁发电机稳定运行时，定转子旋转磁场相对静止。当原动机转速发生变化时，只要改变发电机转子励磁电压的频率就可以保持发电机机端电压频率f1不变，实现发电机变速恒频运行。……