隨著化石能源短缺和環(huán)境污染問題越發(fā)嚴(yán)重,海上風(fēng)能資源作為一種儲(chǔ)量豐富、可再生的清潔能源,正逐漸受到重視。為了降低海上風(fēng)力發(fā)電成本,大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)將成為未來發(fā)展的趨勢(shì)。但隨著單機(jī)容量的提高,傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)體積和重量的快速增長(zhǎng)成為限制其繼續(xù)發(fā)展的主要因素。相比于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī),高溫超導(dǎo)(HTS)風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有體積小、重量輕、功率密度高等優(yōu)點(diǎn),將是解決這一問題的有效途徑。本文的研究對(duì)象為2.5 MW高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī),主要完成其中的電磁設(shè)計(jì)與故障仿真工作。首先,根據(jù)各部分幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù),本文使用電機(jī)有限元仿真軟件JMAG對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模和仿真,得到發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中的各項(xiàng)性能和參數(shù),從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。其次,超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈由第二代高溫超導(dǎo)帶材繞制,額定工作電流根據(jù)超導(dǎo)勵(lì)磁線圈的臨界電流設(shè)定。對(duì)大型超導(dǎo)線圈臨界電流的快速計(jì)算方法進(jìn)行研究,通過使用有限元仿真軟件Comsol的穩(wěn)態(tài)模型與數(shù)學(xué)軟件Matlab聯(lián)合仿真計(jì)算,超導(dǎo)勵(lì)磁線圈的臨界電流為960 A,預(yù)留20%~30%的安全裕量,超導(dǎo)線圈的額定工作電流設(shè)定為706 A。再次,基于超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),研究定子齒部材料對(duì)發(fā)電機(jī)性能的影響... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球風(fēng)電歷年累計(jì)裝機(jī)容量（1997~2016年）

- 2 -圖 1-2 全球風(fēng)電歷年新增裝機(jī)容量（1997 ~ 2016 年）Fig.1-2 Annual installed wind capacity ( Year 1997 ~ 2016 )為了順應(yīng)利用海上風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電的趨勢(shì)，降低海上風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電成本和故障率成了最迫切的需求。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著風(fēng)機(jī)容量的提升，發(fā)電成本將會(huì)下降[10]，因此，單機(jī)容量更大的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將是未來海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流。同時(shí)，為了降低維護(hù)成本，直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到關(guān)注和發(fā)展。由于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)將傳動(dòng)軸直接與發(fā)電機(jī)相連，省略了故障率較高的齒輪箱變速結(jié)構(gòu)，在簡(jiǎn)化傳動(dòng)鏈、提高傳動(dòng)效率的同時(shí)，系統(tǒng)可靠性得到提高，是一種非常適合應(yīng)用于海上風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)[10]-[12]。然而，發(fā)電機(jī)的體積在很大程度上受轉(zhuǎn)矩的影響，

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文體內(nèi)部仍會(huì)保持磁通為零，這與外加磁場(chǎng)的先后順序無關(guān)。也完全抗磁性是一種熱力學(xué)狀態(tài)，在確定的條件下，它的狀態(tài)也與達(dá)到該狀態(tài)的方式和途徑無關(guān)。這一現(xiàn)象由 Walter Meissneld 在 1933 年發(fā)現(xiàn)，因此也被稱為 Meissner 效應(yīng)[17]。零電阻效應(yīng)驗(yàn)上判定材料是否是超導(dǎo)體的兩大要素，要確定某種材料為超備以上兩種效應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2895045