發(fā)布時間：2021-01-18 13:30

　　由于風能具有綠色、高效、污染少的優(yōu)點,其利用價值與應用前景得到了國際社會和相關研究機構的重視。至此,為了有效利用和提高風能利用率,針對現有開關磁阻發(fā)電機轉子旋轉的單一性,提出了一種可偏轉雙定子開關磁阻發(fā)電機,其本體結構由轉子、線圈、內外雙定子四部分構成。該發(fā)電機的突出優(yōu)點是在定、轉子之間采用了球面結構設計,同時配合轉子單側的輸出軸承結構,可使發(fā)電機實現一定角度的偏轉運動,能適應不同風向并適用于各類風力發(fā)電場合。與此同時,隨著人民生活水平的提高和物質生活的豐富,對低振動、低噪聲發(fā)電機的要求越來越高,因此研究可偏轉雙定子開關磁阻發(fā)電機的振動問題迫在眉睫。本文主要對發(fā)電機在多物理場耦合下的振動特性進行分析,并進行多物理場建模。具體研究總結如下:首先對傳統開關磁阻發(fā)電機的國內外研究現狀做了介紹,并由此引出本文所研究的可偏轉雙定子開關磁阻式發(fā)電機的結構,確定發(fā)電機的基本結構尺寸。接著利用有限元軟件建立發(fā)電機的三維模型,并對發(fā)電線圈的磁密分布進行仿真分析。其次,對損耗、傳熱理論進行理論分析,在此基礎上對磁熱固耦合場進行耦合數值模型建模,分別就磁熱耦合的雙向、單向耦合進行仿真研究歸納,得到內外雙定子... 

【文章來源】：河北科技大學河北省

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

利茲大學SR電機元件

第1章緒論3并對不同齒極的參數進行了評估，以此達到優(yōu)化電機本體的目的。此直線開關磁阻發(fā)電機主要包含圓柱形鋼結構的定子、移動的圓柱形鋼結構的動子、纏繞在定子齒上的繞組三部分構成。此時研究的直線發(fā)電機為三相，每相有2個線圈纏繞，并與定子同心布置，由于這種結構，使得其為縱向磁通發(fā)電機。如下圖1-2所示為其截面示意圖，x為動子運動的方向[8]。圖1-2雙邊直線開關磁阻發(fā)電機截面圖2016年，美國新墨西州州立大學（NewMexicoStateUniversity）的EbrahimAfjei教授在傳統單定子開關磁阻電機的基礎上，設計了一種新型雙定子開關磁阻電機，并進行了仿真，樣機制造和實驗室測量。如下圖1-3所示，提出并實現了一種新型的平板式雙定子分段杯形轉子結構，轉子結構中的節(jié)段保持架只需使用單軸承就可以直接連接到負載上，而無需使用連軸，這種結構使其成為直接驅動應用的主要候選者[9]。a)有限元模型a)樣機實物圖1-3雙定子開關磁阻發(fā)電機1.2.2國內開關磁阻發(fā)電機的研究現狀國內對開關磁阻電機的研究較晚，1984年國內相關機構和單位才對SR電機進行了深入研究。首次把SR電機列入研究規(guī)劃的是在“七五”科研規(guī)劃的項目中，然

孕柰度氪罅渴?間進行研究。此外，在鐵芯損耗、降低噪聲、電磁場分析等方面也需進行研究[10-12]。其中，華中科技大學SR電機課題組在“九五”項目中成功的開發(fā)出應用在純電動轎車的SR電機，在“十五”項目中又將其應用到混合動力公共交通車，反響很好，取到了較為理想的運行效果。起勁為止，已有數十家機構，對SR電機進行了研究，研發(fā)出多種性能，多種用途的數十多個相關系列產品。此外，2006年，南京航空航天大學的鄧智泉教授在開關磁阻發(fā)電機上成功應用了無軸承技術，以三相12/8極結構無軸承開關磁阻電機為例進行說明。如下圖1-4所示，由發(fā)電機四極主繞組電流Ima所產生的對稱四極磁通表示為粗實線；由兩極懸浮繞組電流Isa1產生的對稱二極磁通表示為虛線。在主繞組和懸浮繞組相互作用下，導致兩側氣隙磁場強度不一致，其中左側減少，右側增加，這樣的結果導致作用在轉子上的徑向懸浮力F沿a的正向（此時與磁感應強度增強的方向同向）。當Isa1反向時，則會產生a軸負向的F。這樣無軸承技術便產生，即：通過在發(fā)電機的定子結構上結合一套懸浮繞組的方法，實現磁懸浮技術與電機本體的結合[13]。圖1-4無軸承開關磁阻發(fā)電機的簡易圖2019年，河北科技大學李爭教授等人，在已有雙定子電機和多自由度電機的基

【參考文獻】：
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碩士論文
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[6]開關磁阻電機損耗及其溫升研究[D]. 張靈霞.南京航空航天大學 2013
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[9]開關磁阻電機的損耗及熱分析研究[D]. 楊麗.南京航空航天大學 2006
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本文編號：2985034