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电励磁双凸极电机(Wound-Excited Doubly Salient Machine,WEDSM)是一种新型磁阻类电机,具有结构简单可靠、耐高温、转动惯量小、可靠性高、气隙磁通调节灵活等优点。本课题主要研究WEDSM的精确非线性建模,旨在通过构造各相绕组的电感模型以搭建WEDSM的电动和发电模型,研究电动控制策略和发电系统的优化。本文首先介绍了多电飞机电源系统对电机发展所提出的要求,概括了双凸极电机及其发展历程。由于WEDSM属于磁阻类电机,所以本文针对磁阻类电机的研究尤其是其建模方法研究进行了概述,包括开关磁阻电机建模方法的研究现状,概述了WEDSM建模的相关研究成果,分析已有建模方法的原理和特点,以及其所存在的技术缺点和应用局限。本课题以一台18KW,12/8极结构的WEDSM为研究对象,首先根据其电机本体结构分析其内部磁场存在的电感,推导WEDSM电动状态和发电状态的数学模型。通过有限元软件构建该样机的二维模型,解析了WEDSM在空载和加载情况下的磁场分布及磁链、电感等电磁参数,为研究其系统建模打下基础。本文研究了基于电感模型的WEDSM电动系统建模方法。首先根据电枢绕组自感和电枢绕组与励磁绕组间互感的特性建立电感模型,构成其相绕组模型;同时基于机电能量转化原理建立各相电磁转矩模型以及齿槽转矩模型,搭建多种控制策略下的控制模块,构成电动控制系统,仿真对比验证其准确性,并分析了各种电动控制策略下的转矩特性。本文同时建立了WEDSM发电系统模型,该模型首先应用了一种优化的电枢绕组自感和电枢绕组与励磁绕组间互感的建模方法,该方法计及励磁磁场的变化以及电枢反应的影响。同时本文基于励磁绕组自感的幅值在定转子对齐位置处只与励磁电流以及该定子齿上电枢电流有关的特性提出了一种励磁绕组自感的精确非线性建模方法。在此基础上建立了发电系统模型,并与有限元仿真以及发电实验结果对比,验证了该模型的精确性。最后,本文介绍了WEDSM平台的硬件系统和软件程序,并进行了多种电动控制策略下的电动实验。