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小型永磁同步發電機特性與充電系統匹配之研究

為了解決subaru保養週期的問題，作者鄭宇宏 這樣論述：

近年來，隨著磁性材料的進步，擁有高功率密度、高轉換效率、運轉時數長及免維修保養的永磁同步發電機已廣泛應用於各種場合，如小型風力發電機系統、機車發電機系統、42V車用發電機系統及可攜式燃油發電機系統等。除了電機結構不同之外，依發電機的輸出特性可分為兩類，高內感電機(電流源)與低內感電機(電壓源)。但由於永磁同步發電機的磁場強度並不可控，如何在不同轉速下兼顧轉換效率、輸出功率及輸出電氣特性，充電控制器與發電機及負載三者間的匹配，將決定永磁同步發電機的性能是否能夠完全發揮。本研究針對永磁同步發電機的電機特性，分析反電動勢電壓與操作電壓的大小，以及電機內部阻抗與負載阻抗之交互關係，進行永磁同步發電機

、充電控制器及負載特性三者之間的匹配研究。最後本研究以市售高阻抗機車發電機與低阻抗風力發電機為例，探討不同電機特性結合昇壓轉換器對輸出功率及效率之影響。由模擬與實驗結果證實，高內感機車發電機在適當的改變負載操作電壓及結合昇壓轉換器之後，可大幅提升輸出功率與轉換效率。低內感風力發電機結合低成本昇壓轉換器，能夠有效改善低轉速下的輸出功率，此外，適當的控制責任週期，可有效提升系統轉換效率。