飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間、小功率從電網(wǎng)吸收能量,短時(shí)間、大功率為負(fù)載供電,因此可作為航母電磁彈射系統(tǒng)等需要脈沖功率的設(shè)備的供電裝置,脈沖發(fā)電機(jī)則是這類(lèi)飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件。本文提出了一種新型的級(jí)聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組飛輪脈沖感應(yīng)發(fā)電機(jī)（Flywheel Pules Induction Generator,FPIG）,該電機(jī)沿軸向分布有兩個(gè)定子,分別為控制定子與功率定子,當(dāng)電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)時(shí),可通過(guò)控制繞組對(duì)電機(jī)無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié),而在電機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)仍能保持輸出端電壓的穩(wěn)定。本文建立了該種結(jié)構(gòu)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并分析了其運(yùn)行特性,同時(shí)提出了該種結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)方法,并制作了樣機(jī),對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先,提出了級(jí)聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組FPIG的基本結(jié)構(gòu),分析了FPIG運(yùn)行的內(nèi)部物理過(guò)程進(jìn),揭示了通過(guò)控制繞組調(diào)節(jié)FPIG無(wú)功維持功率繞組輸出端電壓穩(wěn)定的運(yùn)行原理。深入分析了各繞組的自感漏感系數(shù)、繞組間的互感漏感系數(shù)等參數(shù),建立了系統(tǒng)在靜止坐標(biāo)系和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,為FPIG控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。其次,研究了級(jí)聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組FPIG的運(yùn)行特性,提出了由控制繞組與勵(lì)磁電容共同為電機(jī)提供運(yùn)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

為線性動(dòng)態(tài)負(fù)載供電。設(shè)計(jì)了發(fā)電機(jī)系載模塊及勵(lì)磁控制器與勵(lì)磁功率放大器模塊，并圖 1-5 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖出了一種雙六相儲(chǔ)能電機(jī)系統(tǒng)，如圖 1-6 所示，采主發(fā)電機(jī)采用隱極轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，由三相無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)提位、幅值完全相同的六相繞組構(gòu)成，而一套六相繞構(gòu)成。研究人員建立了雙六相繞組電機(jī)的數(shù)學(xué)模型制算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真分析的正確性。十二相發(fā)電機(jī)三相勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁放大器勵(lì)磁控制器飛輪直流電機(jī)線性動(dòng)態(tài)負(fù)載

子外徑 D1=130mm，控制定子軸向長(zhǎng)度 L1m。選取需要考慮電磁性能與工藝。氣隙 增加，率繞組恒壓輸出需求，需要增加勵(lì)磁無(wú)功，而功率與控制繞組補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。增大勵(lì)磁造成發(fā)熱嚴(yán)重。增大控制繞組提供的無(wú)功功發(fā)熱問(wèn)題，此外會(huì)增加變頻器容量，導(dǎo)致系藝水平，氣隙 不能過(guò)小。同樣定子內(nèi)外徑大度 =0.25mm，考慮到本設(shè)計(jì)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速較較長(zhǎng)，從工藝角度考慮，選取氣隙長(zhǎng)度 =0計(jì)率定子的沖片外形尺寸相同，二者功率不同應(yīng)電機(jī)，定子槽形選擇半閉口梨形槽，具體槽應(yīng)電機(jī)，沖片如圖 4-1 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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