發(fā)布時(shí)間：2023-02-26 03:37

　　近幾十年來,風(fēng)能作為許多國家規(guī)劃未來能源項(xiàng)目最重要的永久性清潔能源之一,正發(fā)揮著重要作用。然而,風(fēng)能技術(shù)的發(fā)展也面臨著挑戰(zhàn),尤其是在低風(fēng)速狀態(tài)下的應(yīng)用。為了適應(yīng)弱風(fēng)型風(fēng)電場的發(fā)展需要,本文提出一種新型低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu),并進(jìn)行深入分析研究。論文主要工作如下:1、針對(duì)目前垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)起動(dòng)阻力矩較高、控制難度較大的缺點(diǎn),提出低啟動(dòng)力矩、易控制、高效率的低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)方案。該發(fā)電機(jī)由內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和磁懸浮系統(tǒng)構(gòu)成。內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究方面,本文首先依據(jù)等效磁路法分析內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的磁路,確定發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù);其次,利用ANSYS軟件對(duì)不同運(yùn)行狀況下的發(fā)電機(jī)相關(guān)性能進(jìn)行分析;最后,為了使齒槽轉(zhuǎn)矩最小化以達(dá)到低起動(dòng)阻力矩的目標(biāo),本文通過分析齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理,提出削弱齒槽轉(zhuǎn)矩的設(shè)計(jì)方案。在磁懸浮系統(tǒng)研究方面,首先闡述磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理;然后利用等效磁路法推導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的軸向懸浮力數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上確定磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù);最后在ANSYS Maxwell中建立磁懸浮系統(tǒng)模型,經(jīng)由有限元分析驗(yàn)證其可行...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 電機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化算法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
    2.1 磁路分析
        2.1.1 永磁體的等效磁路
        2.1.2 外磁路的等效磁路
        2.1.3 永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效磁路
    2.2 材料選擇
    2.3 主要尺寸選擇
    2.4 定子鐵芯及繞組選擇
    2.5 效率及損耗
    2.6 本章小結(jié)
第3章 低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有限元分析
    3.1 有限元分析介紹
    3.2 永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有限元分析
        3.2.1 電機(jī)模型建立
        3.2.2 靜態(tài)磁場分析
        3.2.3 瞬態(tài)磁場分析
    3.3 永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)阻力矩分析
        3.3.1 齒槽轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生機(jī)理
        3.3.2 減小齒槽轉(zhuǎn)矩的方法
        3.3.3 極槽配合對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
        3.3.4 永磁體極弧系數(shù)對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
        3.3.5 定子槽口寬度對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)電機(jī)組懸浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)電機(jī)組懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理
    4.2 磁路分析與計(jì)算
    4.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
        4.3.1 懸浮系統(tǒng)的混合勵(lì)磁磁鐵設(shè)計(jì)
        4.3.2 懸浮系統(tǒng)的銜鐵設(shè)計(jì)
        4.3.3 懸浮系統(tǒng)所用材料選擇
    4.4 懸浮系統(tǒng)的有限元分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于遺傳算法的低風(fēng)速磁懸浮垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)化
    5.1 遺傳算法的工作原理
        5.1.1 遺傳算法的基本概念及特點(diǎn)
        5.1.2 遺傳算法的實(shí)施步驟
    5.2 發(fā)電機(jī)優(yōu)化模型
        5.2.1 目標(biāo)函數(shù)的建立
        5.2.2 設(shè)計(jì)變量的選擇
        5.2.3 約束條件的確定
    5.3 發(fā)電機(jī)優(yōu)化結(jié)果分析
        5.3.1 遺傳算法結(jié)果分析
        5.3.2 遺傳算法帶入有限元分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝



本文編號(hào)：3749734