本文以國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目為依托背景,針對(duì)目前海上風(fēng)力資源特點(diǎn)和風(fēng)力發(fā)電要求,提出了一種新型MW級(jí)籠障轉(zhuǎn)子雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)（Dual-Stator Brushless Doubly-Fed Wind Power Generator,DSBDFWPG）。該種發(fā)電機(jī)是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的雙氣隙雙場(chǎng)調(diào)制電機(jī),其內(nèi)/外定子上均嵌有兩套極對(duì)數(shù)不同的三相繞組,即功率繞組和控制繞組。這些繞組通過籠障轉(zhuǎn)子進(jìn)行磁場(chǎng)調(diào)制和耦合,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。本文針對(duì)籠障轉(zhuǎn)子DSBDFWPG進(jìn)行理論分析、電磁設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）針對(duì)籠障轉(zhuǎn)子DSBDFWPG在原理和結(jié)構(gòu)上均與常規(guī)無(wú)刷雙饋發(fā)電機(jī)有較大差異,現(xiàn)有的理論和方法不能直接應(yīng)用于該種發(fā)電機(jī),深入研究了該種發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)制理論。通過分析DSBDFWPG繞組磁動(dòng)勢(shì)和氣隙磁導(dǎo)函數(shù),推導(dǎo)出了該種發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的有效氣隙磁密分量;結(jié)合該種發(fā)電機(jī)的基本電磁關(guān)系和雙饋運(yùn)行方式,推導(dǎo)出了其穩(wěn)態(tài)耦合電路以及相應(yīng)的電壓方程、電流方程和電磁轉(zhuǎn)矩。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)出了該發(fā)電機(jī)的等效電路且采用繞組函數(shù)法與能量法分別計(jì)算了其繞組自感和互感與... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景與意義
    1.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 雙氣隙結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 無(wú)刷雙饋電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與磁場(chǎng)調(diào)制機(jī)理
    2.1 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.2 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式
        2.2.1 同步運(yùn)行方式
        2.2.2 雙饋運(yùn)行方式
    2.3 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)調(diào)制
        2.3.1 定子繞組磁動(dòng)勢(shì)
        2.3.2 籠障轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)調(diào)制
        2.3.3 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路與磁場(chǎng)解析分析
    3.1 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的等效電路
        3.1.1 基本電磁關(guān)系
        3.1.2 基本方程
        3.1.3 等效電路
    3.2 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率流
        3.2.1 有功功率流
        3.2.2 無(wú)功功率流
    3.3 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)解析
        3.3.1 繞組等效電流密度
        3.3.2 磁場(chǎng)解析模型
        3.3.3 磁場(chǎng)解析分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與性能計(jì)算
    4.1 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇
        4.1.1 定子結(jié)構(gòu)
        4.1.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
    4.2 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)
        4.2.1 性能設(shè)計(jì)指標(biāo)
        4.2.2 內(nèi)外單元電機(jī)的功率分配
        4.2.3 主要尺寸確定方法
        4.2.4 極對(duì)數(shù)與槽配合的選取原則
        4.2.5 定子繞組形式與排布方式
        4.2.6 定子繞組聯(lián)接方式的研究與選取
    4.3 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能計(jì)算
        4.3.1 3MW雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能計(jì)算
        4.3.2 50kW樣機(jī)性能計(jì)算
        4.3.3 電機(jī)性能計(jì)算CAD軟件開發(fā)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)籠障轉(zhuǎn)子耦合能力分析與參數(shù)計(jì)算
    5.1 轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
        5.1.1 轉(zhuǎn)子磁障的選擇
        5.1.2 轉(zhuǎn)子籠條的選擇
    5.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子耦合能力的影響
        5.2.1 極弧系數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子耦合能力的影響
        5.2.2 導(dǎo)磁層數(shù)目對(duì)轉(zhuǎn)子耦合能力的影響
        5.2.3 導(dǎo)磁層與非導(dǎo)磁層寬度比對(duì)轉(zhuǎn)子耦合能力的影響
        5.2.4 籠條對(duì)轉(zhuǎn)子耦合能力的影響
    5.3 參數(shù)計(jì)算
        5.3.1 繞組電阻計(jì)算
        5.3.2 繞組電感計(jì)算
        5.3.3 漏抗計(jì)算
    5.4 本章小結(jié)
第6章 雙定子無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)研究
    6.1 樣機(jī)加工
    6.2 樣機(jī)參數(shù)測(cè)試
        6.2.1 繞組電阻測(cè)試
        6.2.2 繞組電感測(cè)試
    6.3 樣機(jī)空載實(shí)驗(yàn)
    6.4 樣機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)
    6.5 本章小結(jié)
第7章 全文總結(jié)與研究展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：2975659