Conception and design of a hybrid exciter for brushless synchronous generator. application for autonomous electrical power systems

In this paper a hybrid excitation system for a brushless synchronous generator working with variable speed in an autonomous energy generation system (e.g. airplane power grid) is presented. A conception of a dual-stator hybrid exciter is proposed. Comparison study of classical and hybrid exciter has been carried out. For the electromagnetic calculation two approaches have been applied: analytical approach (based on the circuit model and sizing equations) and numerical approach (using field simulator FLUX2D). Provisional design calculations have been performed using the analytical approach. Next, to verify the calculation results and to optimise the magnetic and electric circuit of the machine, the field simulator FLUX2D has been used.

---

W artykule zaprezentowano hybrydowy układ wzbudzenia bezszczotkowego generatora synchronicznego, pracującego ze zmienną prędkością obrotową w autonomicznych systemach generacji energii (np. sieć elektroenergetyczna na pokładzie samolotu). Zaproponowano koncepcję wzbudnicy hybrydowej z podwójnym stojanem. Wykonano analizę porównawczą wzbudnicy klasycznej i hybrydowej. Obliczenia elekromagnetyczne wykonano dwoma sposobami: analitycznie (oparte na modelu obwodowym i zależnościach wymiarowych) i numerycznie (zastosowano symulator polowy FLUX2D). W pierwszym etapie wykonano obliczenia wstępne metodą analityczną, a następnie do weryfikacji wyników obliczeń wstępnych i optymalizacji maszyny zastosowano symulator FLUX2D.