21世紀以來,環(huán)境和能源問題己成為全球關(guān)注的重要話題。能量存儲是實現(xiàn)能源高效利用、解決能源危機的一個重要途徑。飛輪儲能作為高效綠色儲能器的代表,廣泛應(yīng)用于電動汽車、風力發(fā)電、UPS電源、軌道交通等領(lǐng)域,尤其在汽車上的應(yīng)用有著巨大潛力。本文針對目前飛輪儲能裝置中存在的問題,創(chuàng)新提出將飛輪和磁力耦合傳動機構(gòu)相結(jié)合的飛輪儲能新傳動裝置(FES-MCD),該裝置兼具電驅(qū)式和機械式飛輪儲能系統(tǒng)的功能。課題主要研究工作包括:通過對比現(xiàn)有電驅(qū)式和機械式飛輪儲能裝置的優(yōu)缺點,設(shè)計出一種利用磁力耦合傳動的FES-MCD,從磁場分析角度對裝置核心部件—磁力耦合傳動機構(gòu)的傳動原理進行分析,利用圖解法分析裝置的運行特性,為FES-MCD的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。將FES-MCD與雙轉(zhuǎn)子電機相結(jié)合,提出一種FES-MCD改進型EV動力系統(tǒng)。詳細分析了該系統(tǒng)在不同工況下的工作模式,并建立系統(tǒng)的動力學模型,結(jié)合系統(tǒng)在某款電動汽車上的應(yīng)用需求,提取FES-MCD樣機的性能目標設(shè)計參數(shù),完成對FES-MCD的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵部件的強度分析。對V型內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化�；陔x心力和變形協(xié)調(diào)機理,推導出V型內(nèi)置式永...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 飛輪儲能關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 磁場調(diào)制型磁齒輪的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 磁場調(diào)制型電機的典型拓撲結(jié)構(gòu)
        1.2.4 飛輪儲能系統(tǒng)在電動汽車上的應(yīng)用發(fā)展
    1.3 課題來源與主要研究內(nèi)容
        1.3.1 課題的來源
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 FES-MCD的原理及目標參數(shù)設(shè)定
    2.1 引言
    2.2 FES-MCD工作原理分析
        2.2.1 FES-MCD的基本結(jié)構(gòu)
        2.2.2 FES-MCD的磁場分析
        2.2.3 FES-MCD的運行特性分析
    2.3 FES-MCD改進型EV動力系統(tǒng)方案的研究
        2.3.1 動力系統(tǒng)的基本構(gòu)型
        2.3.2 動力系統(tǒng)的物理模型
    2.4 FES-MCD目標參數(shù)設(shè)定
    2.5 本章小結(jié)
第三章 FES-MCD裝置設(shè)計及關(guān)鍵零部件研究
    3.1 引言
    3.2 FES-MCD裝置設(shè)計
        3.2.1 整體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計
        3.2.2 FES-MCD關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.2.3 FES-MCD三維參數(shù)化建模
    3.3 主軸瞬態(tài)動力學有限元分析
        3.3.1 主軸有限元分析模型
        3.3.2 主軸有限元結(jié)果分析
    3.4 內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強度及電磁性能有限元分析
        3.4.1 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強度分析
        3.4.2 基于Maxwell轉(zhuǎn)子電磁性能分析
    3.5 FES-MCD模態(tài)分析
        3.5.1 有限元模態(tài)分析
        3.5.2 飛輪軸系模態(tài)分析
        3.5.3 主箱體模態(tài)分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 FES-MCD高速內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子的分析及優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 FES-MCD高速內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子的設(shè)計分析
        4.2.1 V型永磁轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強度解析分析
        4.2.2 V型永磁轉(zhuǎn)子的電磁性能理論研究
    4.3 轉(zhuǎn)子電磁性能定量分析
        4.3.1 擬合參數(shù)與響應(yīng)間的關(guān)系模型
        4.3.2 方差分析
        4.3.3 響應(yīng)曲面分析
    4.4 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)多目標優(yōu)化
        4.4.1 Pareto多目標優(yōu)化
        4.4.2 多目標優(yōu)化模型
        4.4.3 Pareto最優(yōu)解
        4.4.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 FES-MCD磁場及動態(tài)特性仿真試驗研究
    5.1 引言
    5.2 FES-MCD樣機結(jié)構(gòu)參數(shù)
    5.3 FES-MCD磁場仿真分析
        5.3.1 靜磁場分析
        5.3.2 轉(zhuǎn)矩特性分析
    5.4 FES-MCD動態(tài)特性響應(yīng)分析
        5.4.1 飛輪轉(zhuǎn)子啟動環(huán)節(jié)響應(yīng)特性
        5.4.2 飛輪儲能時響應(yīng)特性
        5.4.3 飛輪調(diào)速儲能時響應(yīng)特性
        5.4.4 飛輪放能時響應(yīng)特性
    5.5 項目后續(xù)研究計劃
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3777503