由于風(fēng)能具有綠色、高效、污染少的優(yōu)點,其利用價值與應(yīng)用前景得到了國際社會和相關(guān)研究機構(gòu)的重視。至此,為了有效利用和提高風(fēng)能利用率,針對現(xiàn)有開關(guān)磁阻發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的單一性,提出了一種可偏轉(zhuǎn)雙定子開關(guān)磁阻發(fā)電機,其本體結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子、線圈、內(nèi)外雙定子四部分構(gòu)成。該發(fā)電機的突出優(yōu)點是在定、轉(zhuǎn)子之間采用了球面結(jié)構(gòu)設(shè)計,同時配合轉(zhuǎn)子單側(cè)的輸出軸承結(jié)構(gòu),可使發(fā)電機實現(xiàn)一定角度的偏轉(zhuǎn)運動,能適應(yīng)不同風(fēng)向并適用于各類風(fēng)力發(fā)電場合。與此同時,隨著人民生活水平的提高和物質(zhì)生活的豐富,對低振動、低噪聲發(fā)電機的要求越來越高,因此研究可偏轉(zhuǎn)雙定子開關(guān)磁阻發(fā)電機的振動問題迫在眉睫。本文主要對發(fā)電機在多物理場耦合下的振動特性進(jìn)行分析,并進(jìn)行多物理場建模。具體研究總結(jié)如下:首先對傳統(tǒng)開關(guān)磁阻發(fā)電機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了介紹,并由此引出本文所研究的可偏轉(zhuǎn)雙定子開關(guān)磁阻式發(fā)電機的結(jié)構(gòu),確定發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)尺寸。接著利用有限元軟件建立發(fā)電機的三維模型,并對發(fā)電線圈的磁密分布進(jìn)行仿真分析。其次,對損耗、傳熱理論進(jìn)行理論分析,在此基礎(chǔ)上對磁熱固耦合場進(jìn)行耦合數(shù)值模型建模,分別就磁熱耦合的雙向、單向耦合進(jìn)行仿真研究歸納,得到內(nèi)外雙定子... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

利茲大學(xué)SR電機元件

第1章緒論3并對不同齒極的參數(shù)進(jìn)行了評估，以此達(dá)到優(yōu)化電機本體的目的。此直線開關(guān)磁阻發(fā)電機主要包含圓柱形鋼結(jié)構(gòu)的定子、移動的圓柱形鋼結(jié)構(gòu)的動子、纏繞在定子齒上的繞組三部分構(gòu)成。此時研究的直線發(fā)電機為三相，每相有2個線圈纏繞，并與定子同心布置，由于這種結(jié)構(gòu)，使得其為縱向磁通發(fā)電機。如下圖1-2所示為其截面示意圖，x為動子運動的方向[8]。圖1-2雙邊直線開關(guān)磁阻發(fā)電機截面圖2016年，美國新墨西州州立大學(xué)（NewMexicoStateUniversity）的EbrahimAfjei教授在傳統(tǒng)單定子開關(guān)磁阻電機的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新型雙定子開關(guān)磁阻電機，并進(jìn)行了仿真，樣機制造和實驗室測量。如下圖1-3所示，提出并實現(xiàn)了一種新型的平板式雙定子分段杯形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中的節(jié)段保持架只需使用單軸承就可以直接連接到負(fù)載上，而無需使用連軸，這種結(jié)構(gòu)使其成為直接驅(qū)動應(yīng)用的主要候選者[9]。a)有限元模型a)樣機實物圖1-3雙定子開關(guān)磁阻發(fā)電機1.2.2國內(nèi)開關(guān)磁阻發(fā)電機的研究現(xiàn)狀國內(nèi)對開關(guān)磁阻電機的研究較晚，1984年國內(nèi)相關(guān)機構(gòu)和單位才對SR電機進(jìn)行了深入研究。首次把SR電機列入研究規(guī)劃的是在“七五”科研規(guī)劃的項目中，然

孕柰度氪罅渴?間進(jìn)行研究。此外，在鐵芯損耗、降低噪聲、電磁場分析等方面也需進(jìn)行研究[10-12]。其中，華中科技大學(xué)SR電機課題組在“九五”項目中成功的開發(fā)出應(yīng)用在純電動轎車的SR電機，在“十五”項目中又將其應(yīng)用到混合動力公共交通車，反響很好，取到了較為理想的運行效果。起勁為止，已有數(shù)十家機構(gòu)，對SR電機進(jìn)行了研究，研發(fā)出多種性能，多種用途的數(shù)十多個相關(guān)系列產(chǎn)品。此外，2006年，南京航空航天大學(xué)的鄧智泉教授在開關(guān)磁阻發(fā)電機上成功應(yīng)用了無軸承技術(shù)，以三相12/8極結(jié)構(gòu)無軸承開關(guān)磁阻電機為例進(jìn)行說明。如下圖1-4所示，由發(fā)電機四極主繞組電流Ima所產(chǎn)生的對稱四極磁通表示為粗實線；由兩極懸浮繞組電流Isa1產(chǎn)生的對稱二極磁通表示為虛線。在主繞組和懸浮繞組相互作用下，導(dǎo)致兩側(cè)氣隙磁場強度不一致，其中左側(cè)減少，右側(cè)增加，這樣的結(jié)果導(dǎo)致作用在轉(zhuǎn)子上的徑向懸浮力F沿a的正向（此時與磁感應(yīng)強度增強的方向同向）。當(dāng)Isa1反向時，則會產(chǎn)生a軸負(fù)向的F。這樣無軸承技術(shù)便產(chǎn)生，即：通過在發(fā)電機的定子結(jié)構(gòu)上結(jié)合一套懸浮繞組的方法，實現(xiàn)磁懸浮技術(shù)與電機本體的結(jié)合[13]。圖1-4無軸承開關(guān)磁阻發(fā)電機的簡易圖2019年，河北科技大學(xué)李爭教授等人，在已有雙定子電機和多自由度電機的基

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2985034