發(fā)布時(shí)間：2021-07-29 17:30

　　同步發(fā)電機(jī)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用,例如蒸汽發(fā)電機(jī)組,柴油發(fā)電機(jī)組和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)是同步發(fā)電機(jī)中最常見的一種。同步發(fā)電機(jī)具有功率因數(shù)高,運(yùn)行效率高,穩(wěn)定性好,轉(zhuǎn)速恒定等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)為對(duì)稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),發(fā)生繞組故障時(shí),維護(hù)過程中更換繞組困難,在現(xiàn)場維護(hù)時(shí),快速的拆解維修極為重要。針對(duì)此問題,本文從提高電機(jī)維修和安裝的效率出發(fā),增強(qiáng)電機(jī)穩(wěn)定性及提高效率,主要研究總結(jié)如下。本文以同步發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象進(jìn)行電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì),第一次優(yōu)化用弧形切割轉(zhuǎn)子尖端的右側(cè),該弧直接連接轉(zhuǎn)子極與外部,達(dá)到非對(duì)稱轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)目的。第二次優(yōu)化是將極體與外弧連接,優(yōu)化目標(biāo)為輸出轉(zhuǎn)矩和損耗。利用弧形半徑對(duì)轉(zhuǎn)子右側(cè)尖端的弧形側(cè)面繼續(xù)優(yōu)化,同時(shí)在轉(zhuǎn)子的左側(cè)優(yōu)化極靴寬度,優(yōu)化轉(zhuǎn)矩和效率,得到最優(yōu)解,最后用優(yōu)化模型做仿真和實(shí)驗(yàn)。根據(jù)電機(jī)原理分析建立AutoCAD,Magnet仿真模型,通過對(duì)轉(zhuǎn)子兩側(cè)齒槽的配合,來滿足電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)矩、效率等數(shù)據(jù)的要求。仿真中分析了電機(jī)的主要特性,包括同步發(fā)電機(jī)的磁場、反電動(dòng)勢(shì)、空載轉(zhuǎn)矩、空載電動(dòng)勢(shì)、諧波、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、啟動(dòng)轉(zhuǎn)速和效率等運(yùn)行情況。最后,通過實(shí)驗(yàn)完成對(duì)非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)的... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 同步電機(jī)概論
        1.1.2 研究的目的和意義
    1.2 課題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 同步電機(jī)特點(diǎn)及分類
        1.2.2 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 同步電機(jī)的維護(hù)
    1.3 本文主要內(nèi)容
2 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理及優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.1 同步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)分析
        2.1.1 定子設(shè)計(jì)
        2.1.2 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)
        2.1.3 損失和效率估算
        2.1.4 同步發(fā)電機(jī)的仿真優(yōu)化方法
    2.2 同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子優(yōu)化
        2.2.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.2.2 二次優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.3 本章小結(jié)
3 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)的有限元分析
    3.1 Magnet軟件
    3.2 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)的建模與仿真
        3.2.1 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步電機(jī)模型
        3.2.2 空載磁場分析
        3.2.3 滿載
    3.3 同步發(fā)電機(jī)非對(duì)稱轉(zhuǎn)子運(yùn)行特性仿真(正反轉(zhuǎn))
        3.3.1 空載運(yùn)行
        3.3.2 滿載運(yùn)行
    3.4 本章小結(jié)
4 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步電機(jī)的實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    4.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
        4.3.1 同步發(fā)電機(jī)空載實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 穩(wěn)態(tài)短路特性測(cè)試
        4.3.3 空載諧波畸變率
        4.3.4 外特性與調(diào)整特性測(cè)量
        4.3.5 效率測(cè)定
        4.3.6 低轉(zhuǎn)差率實(shí)驗(yàn)
        4.3.7 兩相穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)和兩相中性點(diǎn)穩(wěn)態(tài)短路實(shí)驗(yàn)
    4.4 非對(duì)稱轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性研究(正反轉(zhuǎn))
        4.4.1 空載特性試驗(yàn)
        4.4.2 三相穩(wěn)態(tài)短路試驗(yàn)
        4.4.3 空載諧波實(shí)驗(yàn)
        4.4.4 效率與損耗
        4.4.5 阻性負(fù)載試驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于FEMM的電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建模與分析[J]. 顧賽婷,薛士龍,謝衛(wèi),Luc MOREAU.  上海大中型電機(jī). 2017(01)
[2]高功率密度永磁同步電機(jī)永磁體渦流損耗分布規(guī)律及其影響[J]. 陳萍,唐任遠(yuǎn),佟文明,賈建國,段慶亮.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]新型混合勵(lì)磁電機(jī)技術(shù)研究與進(jìn)展[J]. 張卓然,耿偉偉,戴冀,仲麗麗,王文佳.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[4]直驅(qū)式高效節(jié)能復(fù)式永磁電機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用[J]. 葉云岳,范承志,盧琴芬,黃明星.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2010(01)
[5]現(xiàn)代電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)縱橫談[J]. 包廣清,江建中.  中小型電機(jī). 2004(04)
[6]場路結(jié)合算法在電機(jī)穩(wěn)態(tài)過程分析中的應(yīng)用[J]. 孫立瑛,孟大偉,李一博.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
[7]基于遺傳算法的直線同步電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 邱琳,劉長紅,姚若萍.  大電機(jī)技術(shù). 2003(02)
[8]稀土永磁同步電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析[J]. 梁華,李訓(xùn)銘,嚴(yán)登俊.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(S1)
[9]永磁同步直線電機(jī)推力波動(dòng)分析及改善措施[J]. 李慶雷,王先逵,吳丹,劉成穎,石忠東.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(05)
[10]廣義罰函數(shù)法及其在電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 徐國卿,仝力,王曉東.  機(jī)車電傳動(dòng). 2000(03)

博士論文
[1]混合勵(lì)磁軸向磁場磁通切換電機(jī)設(shè)計(jì)、分析及控制研究[D]. 徐妲.東南大學(xué) 2017
[2]中型高效永磁同步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 趙清.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]電機(jī)機(jī)械故障與電機(jī)電流關(guān)系研究[D]. 張佳楠.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]基于ANSOFT永磁同步電機(jī)電磁設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 邱岳.大連理工大學(xué) 2015
[3]非對(duì)稱轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的研究[D]. 孫青杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]內(nèi)置式永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)與分析[D]. 陳羽.華中科技大學(xué) 2015
[5]變頻交流起動(dòng)/發(fā)電機(jī)無位置傳感器起動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 韓楚.南京航空航天大學(xué) 2012
[6]同步電機(jī)無刷勵(lì)磁旋轉(zhuǎn)變換器設(shè)計(jì)與研究[D]. 孫登亞.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3309747