本文關(guān)鍵詞：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中高速永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與充放電控制的仿真研究

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【摘要】：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)在不間斷電源、小型孤島電網(wǎng)調(diào)峰、脈沖電源、電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制、電能質(zhì)量治理、車輛再生制動(dòng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,近年來一直是研究的熱點(diǎn)。 飛輪儲(chǔ)能儲(chǔ)能系統(tǒng)是典型的機(jī)電一體化設(shè)備,主要包含高速電動(dòng)／發(fā)電機(jī)、軸承支撐系統(tǒng)、大功率電力變換設(shè)備、復(fù)合材料轉(zhuǎn)子等難點(diǎn)技術(shù)。本文主要工作是飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中80kw/30000rpm的表貼式高速永磁無刷直流電機(jī)的設(shè)計(jì)與系統(tǒng)的充放電控制的仿真研究。 高速電機(jī)具有轉(zhuǎn)速高,磁通頻率高的特點(diǎn),首先,介紹了高速電機(jī)在設(shè)計(jì)中材料、電磁負(fù)荷、主要尺寸、繞組等參數(shù)的選擇特點(diǎn),高速電機(jī)的設(shè)計(jì)涉及機(jī)械、電磁、熱等多個(gè)學(xué)科,給出了高速電機(jī)的設(shè)計(jì)流程,強(qiáng)調(diào)需要重點(diǎn)分析電機(jī)損耗、轉(zhuǎn)子強(qiáng)度等問題。 使用2D簡化模型對電機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度進(jìn)行分析,根據(jù)解析理論編寫了基于Matlab/GUI的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度分析程序,使用解析法研究了過盈量、保護(hù)套筒厚度對轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的影響,并使用Ansys有限元法對轉(zhuǎn)子強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)證,證明解析法的正確可靠。然后分析了高速電機(jī)的主要損耗,重點(diǎn)對轉(zhuǎn)子渦流損耗進(jìn)行了研究：分析了定子槽口寬度、氣隙長度、護(hù)套厚度等參數(shù)對轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響,減小定子槽口寬度、增加有效氣隙長度、減小護(hù)套厚度可以降低渦流損耗。對上述三個(gè)因素進(jìn)行正交分析,得出了氣隙有效長度對減小轉(zhuǎn)子渦流損耗最為有效,而保護(hù)套厚度對轉(zhuǎn)子渦流損耗影響最小的結(jié)論。 最后對飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電控制策略進(jìn)行仿真研究。充電過程采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制,電流內(nèi)環(huán)是電流滯環(huán)跟蹤控制；放電電路為Boost升壓電路,采用電壓反饋閉環(huán)控制。在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)方案合理、可行。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM33

【參考文獻(xiàn)】

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1 戴興建;于涵;李奕良;;飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電效率實(shí)驗(yàn)研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2009年03期

2 戴興建;鄧占峰;劉剛;唐西勝;張鳳閣;鄧自剛;;大容量先進(jìn)飛輪儲(chǔ)能電源技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年07期

3 張維煜;朱q，

本文編號(hào)：1229719