余熱發(fā)電是將工業(yè)生產(chǎn)中多余的熱能轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù),不僅節(jié)能環(huán)保,還有利于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。高速永磁直驅(qū)式的余熱發(fā)電機(jī)通過(guò)將高速透平機(jī)與高速永磁電機(jī)直接相連,大大縮小了發(fā)電系統(tǒng)體積,減小占地面積,省去了變速箱結(jié)構(gòu),易于密封,減小維護(hù)量。此外,經(jīng)過(guò)整流逆變后接入電網(wǎng)的電流易于調(diào)整,能夠較好地適應(yīng)余熱能源的變化波動(dòng)。但是高速電機(jī)會(huì)帶來(lái)?yè)p耗密度高、電機(jī)溫升高、轉(zhuǎn)子應(yīng)力過(guò)大等諸多問(wèn)題,兆瓦級(jí)高速電機(jī)的這些問(wèn)題更加突出。本文在已有的340 k W,11000 r/min的高速電機(jī)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)研究了一臺(tái)1 MW,20000 r/min的高速永磁電機(jī)。本文從電機(jī)結(jié)構(gòu)、電磁設(shè)計(jì)、損耗分析、溫度場(chǎng)分析、應(yīng)力場(chǎng)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析等方面,全面地開(kāi)展了余熱發(fā)電用大功率高速永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)與分析,具體內(nèi)容如下:（1）針對(duì)余熱發(fā)電場(chǎng)合的特殊性,對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊之處進(jìn)行了闡述,分析了電磁負(fù)荷的分配問(wèn)題;采用有限元和磁路法對(duì)電機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了比較。（2）深入研究了高速電機(jī)損耗的產(chǎn)生原理和分布形式。對(duì)高速永磁電機(jī)的損耗進(jìn)行了分析和計(jì)算,主要從轉(zhuǎn)子渦流損耗、風(fēng)摩損耗、定子鐵耗、繞組銅耗等四方面進(jìn)行了研究。采用... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

以色列槽式集熱器

溫余熱能源的利用列為一項(xiàng)重要課題，參與其中的三菱重工、余熱發(fā)電設(shè)備迄今已廣泛應(yīng)用于水泥、煉油、化工等工業(yè)，為余熱發(fā)電技術(shù)國(guó)外起步時(shí)間較早，研究較為深入，并廣泛應(yīng)用行業(yè)。早期余熱發(fā)電設(shè)備大多采用低速電機(jī)，近年來(lái)高速永磁漸成為研究熱點(diǎn)，其功率主要集中在兆瓦級(jí)以上。圖 1-1 以色列槽式集熱器

高速電機(jī)其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高、功率密度高、體積小、響直接連接，如高速燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、高速儲(chǔ)能飛輪、高速機(jī)床中，永磁同步電機(jī)依靠其功率密度高、功率因數(shù)高、控制應(yīng)用與研究。的功率與轉(zhuǎn)速間存在一定的限制關(guān)系。文獻(xiàn)[36]對(duì)多種已商業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行了歸納與分析，得到了其功率轉(zhuǎn)速分布圖，如機(jī)，轉(zhuǎn)子材料所受應(yīng)力越大、損耗密度越大，受材料的極體積不易做大。該文獻(xiàn)也從電磁負(fù)荷的角度對(duì)圖 1-3 中虛電機(jī)額定頻率與額定功率間關(guān)系，如式 1-1 所示，可近速超過(guò) 104r/min 或轉(zhuǎn)速與功率開(kāi)方的乘積超過(guò) 105的電機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]船舶動(dòng)力系統(tǒng)余熱蒸汽發(fā)電單元匹配研究[D]. 何陽(yáng).哈爾濱工程大學(xué) 2015
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