近些年環(huán)境污染問題嚴重,迫切的需要新能源技術解決,風力發(fā)電以其環(huán)保、清潔、可再生等方面的優(yōu)勢成為各國研究的熱點。本文為針對現(xiàn)有風力發(fā)電機存在的功率密度低、容錯性差以及運輸成本高等類似問題,提出了一種新型的籠障轉子與雙定子耦合的無刷雙饋風力發(fā)電機,相比于永磁風力的發(fā)電機和有刷的雙饋發(fā)電機,該種發(fā)電機具有功率密度高,穩(wěn)定性好,無永磁體退磁風險以及維護成本低等優(yōu)勢,在風電領域的應用前景十分廣闊。然而,該發(fā)電機結構復雜導致散熱困難,使其穩(wěn)定運行時溫升較高。為此,本文以一臺50kW的雙定子無刷雙饋發(fā)電機（Double stator brushless doubly-fed generator,DSBDFG）為研究對象,對其溫升計算方法以及冷卻系統(tǒng)設計進行了研究,旨在為后續(xù)針對該類新型發(fā)電機的實驗研究提供理論依據(jù)。本文主要工作內容如下:首先,闡述了發(fā)電機的總體結構和運行原理,建立了溫度場三維數(shù)學模型和物理模型,計算電機各部分的生熱率和散熱系數(shù),對DSBDFG的穩(wěn)態(tài)三維溫度場進行有限元的計算�；趥鳠釋W的基本理論,采用等效熱網(wǎng)絡法建立發(fā)電機的熱路計算模型,根據(jù)各部分的傳熱換熱關系列出方程組,編寫程序... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

籠型轉子無刷雙饋電機

圖 1.1 無刷雙饋電機運行結構Fig. 1.1 Operating structure of brushless doubly-fed machine作為一種新型電機，BDFM 結構和運行的機理區(qū)別于傳統(tǒng)電機[19,20]。美國 Oregon大學的教授 Wllace 將一臺 45kW 的無刷電機應用到一個廢水廠中。2009 年，英國Cambridge 大學工程系的可再生能源實驗室首次設計了 20kW 的商用無刷雙饋感應風力發(fā)電機，在隨后的幾年里研究設計了同類別的 250kW 無刷雙饋風力發(fā)電機[21,22]。籠型和磁阻型轉子為無刷雙饋電機常見的轉子類型[23]。如下圖 1.2 則為籠型轉子無刷雙饋電機。該種籠型轉子可看作是一個“級數(shù)轉換器”，其目的是實現(xiàn)定子兩套繞組的電磁耦合。籠型轉子的結構如圖 1.3 所示。雙向變頻器功率繞組控制繞組

第 1 章 緒論學者們的研究相反，國內對無刷電機的研究起步則比較晚一些。、華南理工大學等高校開始著手對無刷電機進行研究，并獲得了教授等人于 2010 年成功設計并研制出了效率 96%、額定功率 20r/min 的 BDFM，對其應用和發(fā)展具有重大的意義和積極的影響[26,鳳閣教授組設計研究了無刷雙饋發(fā)電機，在無刷雙饋電機的電磁方面自形成了一定的體系，同時還對該種電機進行了優(yōu)化設計并工業(yè)大學的王秀平博士設計了短路籠條與磁障結合的新型混合轉機的電磁設計進行了十分深的研究總結。下圖 1.4 為其實驗所用是現(xiàn)階段，國內對無刷雙饋電機仍停留在理論研究階段，還沒有用中，尤其是對無刷電機的實驗水平要相對落后于其理論水平[17

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]雙定子無刷雙饋發(fā)電機結構設計與機械性能分析[D]. 徐小龍.沈陽工業(yè)大學 2018
[2]3MW直驅雙定子無刷雙饋風力發(fā)電機結構設計及優(yōu)化分析[D]. 李應光.沈陽工業(yè)大學 2017
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本文編號：3016939