周 石，李明昊，周 羽

(海军工程大学，武汉 430033)



带整流负载的六相方波永磁发电机建模仿真

周 石，李明昊，周 羽

(海军工程大学，武汉 430033)

建立一个普适的发电机数学模型可以有效地帮助人们了解和优化发电机性能。首先简述了六相方波永磁发电机的定转子结构，计算了电机的电感矩阵，利用解析法建立了电机的基本数学方程，然后将电机与整流负载联系起来，共同建立了系统方程。通过系统方程，在MATLAB纯代码环境下建立整个系统的数学模型，并进行仿真计算。最后将仿真计算结果与原理样机实验数据对比，确认了所建立模型的正确性和有效性。

整流负载；六相方波永磁发电机；电感矩阵；数学模型；仿真

0 引 言

在分布式发电领域，使用多相发电机能够方便有效地提高用电品质。相比于传统三相电机，多相电机能够大幅减小气隙磁场的谐波含量，从而使电机性能得到改善，也使全系统的可靠性和稳定性得到提升[1]。六相电机作为最早被提出的多相电机，已经得到广泛的应用。

方波发电机在交-直变换系统中，由于其能提供稳定的外电压、外电流，可以有效地降低负载电流脉动。而且对方波电机结构的优化，可以更有效地利用铁心。在铜损相同的情况下，提供更大的输出功率[2]。

相对于电励磁结构发电机，永磁发电机由于省却了励磁绕组和电刷，大大简化了电机结构，提升了电机可靠性，并减小电机的体积、重量。永磁体作为励磁源，减小铜耗，提高了发电机的效率[3-5]。……