現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展是以能源為支撐的,一次能源的不斷消耗促使人們不斷發(fā)展新能源；然而以風(fēng)能和太陽能為主的新能源具有間斷性和波動(dòng)性問題,為了能平穩(wěn)的并網(wǎng),這需要高效率的儲(chǔ)能裝置。在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中,具備高效率、長壽命、零污染等優(yōu)勢的飛輪儲(chǔ)能技術(shù)得到人們的極大關(guān)注,這些優(yōu)勢使得其在衛(wèi)星系統(tǒng)、分布式發(fā)電、調(diào)頻調(diào)峰及軌道交通等領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)電一體化裝置,主要包括飛輪、磁懸浮軸承、電動(dòng)／發(fā)電機(jī)、電力變換器、真空設(shè)備、散熱裝置及保護(hù)殼等。本課題對(duì)容量為1kWh的飛輪儲(chǔ)能裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,確定飛輪轉(zhuǎn)子外形、材料,并對(duì)其尺寸進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)用電機(jī),先對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行理論分析,然后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況確定電機(jī)的類型。其次通過專業(yè)的電機(jī)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行電機(jī)初步設(shè)計(jì),并利用有限元軟件對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并針對(duì)性地進(jìn)行參數(shù)修正、優(yōu)化,直到滿足性能要求。然后針對(duì)設(shè)計(jì)的電機(jī)制定控制策略,電動(dòng)狀態(tài)控制只需要轉(zhuǎn)速反饋控制即可,發(fā)電狀態(tài)時(shí)輸出電壓是隨時(shí)間而降低的,所以需要一個(gè)電壓反饋來穩(wěn)定輸出電壓；由此設(shè)計(jì)出電機(jī)在不同狀態(tài)時(shí)的控制電路,并完成了電路板的制作與測... 

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 儲(chǔ)能技術(shù)
        1.2.1 物理儲(chǔ)能
        1.2.2 電磁儲(chǔ)能
        1.2.3 電化學(xué)儲(chǔ)能
        1.2.4 儲(chǔ)能技術(shù)的比較
    1.3 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)飛輪儲(chǔ)能技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)理論分析
    2.1 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
    2.2 飛輪轉(zhuǎn)子
        2.2.1 材料與形狀
        2.2.2 飛輪轉(zhuǎn)子尺寸計(jì)算
    2.3 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)分析
        2.3.1 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)的構(gòu)成
        2.3.2 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)電動(dòng)狀態(tài)工作原理
        2.3.3 數(shù)學(xué)模型
        2.3.4 永磁無刷直流電機(jī)運(yùn)行方式
        2.3.5 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行原理
    2.4 磁懸浮儲(chǔ)能飛輪支承技術(shù)
        2.4.1 徑向磁軸承的基本結(jié)構(gòu)
        2.4.2 軸向磁軸承的基本結(jié)構(gòu)
    2.5 控制系統(tǒng)
        2.5.1 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)
        2.5.2 磁懸浮軸承控制系統(tǒng)
    2.6 輔助系統(tǒng)
    2.7 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.8 本章小結(jié)
第3章 儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計(jì)
    3.1 儲(chǔ)能飛輪的電動(dòng)/發(fā)電機(jī)
        3.1.1 特點(diǎn)
        3.1.2 靜態(tài)損耗分析
    3.2 電機(jī)尺寸設(shè)計(jì)
        3.2.1 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的區(qū)別
        3.2.2 主要尺寸計(jì)算
        3.2.3 定子的設(shè)計(jì)
        3.2.4 轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)
    3.3 電機(jī)的有限元分析
        3.3.1 有限元分析軟件
        3.3.2 電機(jī)參數(shù)的選擇
    3.4 電機(jī)模型的優(yōu)化
    3.5 本章小結(jié)
第4章 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 電動(dòng)/發(fā)電機(jī)控制器的特點(diǎn)
    4.2 電動(dòng)機(jī)狀態(tài)控制器分析設(shè)計(jì)
        4.2.1 基于單片機(jī)STM8S903K3T6實(shí)現(xiàn)的電動(dòng)控制系統(tǒng)
        4.2.2 電機(jī)主控制芯片的程序設(shè)計(jì)
    4.3 發(fā)電機(jī)狀態(tài)控制器分析設(shè)計(jì)
        4.3.1 發(fā)電主電路設(shè)計(jì)
        4.3.2 發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.3 系統(tǒng)主電路原理圖設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 磁懸浮飛輪實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建與調(diào)試
    5.1 磁懸浮飛輪實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成
    5.2 飛輪磁懸浮靜態(tài)工作狀態(tài)測試
    5.3 飛輪啟動(dòng)測試
    5.4 飛輪轉(zhuǎn)速測試及儲(chǔ)能量計(jì)算
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論及展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄1
附錄2
附錄3
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3729358