飛輪儲能系統(tǒng)可以長時間、小功率從電網(wǎng)吸收能量,短時間、大功率為負(fù)載供電,因此可作為航母電磁彈射系統(tǒng)等需要脈沖功率的設(shè)備的供電裝置,脈沖發(fā)電機則是這類飛輪儲能系統(tǒng)的核心部件。本文提出了一種新型的級聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組飛輪脈沖感應(yīng)發(fā)電機（Flywheel Pules Induction Generator,FPIG）,該電機沿軸向分布有兩個定子,分別為控制定子與功率定子,當(dāng)電機運行于發(fā)電狀態(tài)時,可通過控制繞組對電機無功功率進行調(diào)節(jié),而在電機轉(zhuǎn)速降低時仍能保持輸出端電壓的穩(wěn)定。本文建立了該種結(jié)構(gòu)電機的數(shù)學(xué)模型,并分析了其運行特性,同時提出了該種結(jié)構(gòu)電機的設(shè)計方法,并制作了樣機,對其進行實驗研究。首先,提出了級聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組FPIG的基本結(jié)構(gòu),分析了FPIG運行的內(nèi)部物理過程進,揭示了通過控制繞組調(diào)節(jié)FPIG無功維持功率繞組輸出端電壓穩(wěn)定的運行原理。深入分析了各繞組的自感漏感系數(shù)、繞組間的互感漏感系數(shù)等參數(shù),建立了系統(tǒng)在靜止坐標(biāo)系和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,為FPIG控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計打下了基礎(chǔ)。其次,研究了級聯(lián)式籠型轉(zhuǎn)子繞組FPIG的運行特性,提出了由控制繞組與勵磁電容共同為電機提供運... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

為線性動態(tài)負(fù)載供電。設(shè)計了發(fā)電機系載模塊及勵磁控制器與勵磁功率放大器模塊，并圖 1-5 飛輪儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖出了一種雙六相儲能電機系統(tǒng)，如圖 1-6 所示，采主發(fā)電機采用隱極轉(zhuǎn)子勵磁，由三相無刷勵磁機提位、幅值完全相同的六相繞組構(gòu)成，而一套六相繞構(gòu)成。研究人員建立了雙六相繞組電機的數(shù)學(xué)模型制算法，通過實驗驗證了仿真分析的正確性。十二相發(fā)電機三相勵磁機勵磁放大器勵磁控制器飛輪直流電機線性動態(tài)負(fù)載

子外徑 D1=130mm，控制定子軸向長度 L1m。選取需要考慮電磁性能與工藝。氣隙 增加，率繞組恒壓輸出需求，需要增加勵磁無功，而功率與控制繞組補償?shù)臒o功功率。增大勵磁造成發(fā)熱嚴(yán)重。增大控制繞組提供的無功功發(fā)熱問題，此外會增加變頻器容量，導(dǎo)致系藝水平，氣隙 不能過小。同樣定子內(nèi)外徑大度 =0.25mm，考慮到本設(shè)計電機額定轉(zhuǎn)速較較長，從工藝角度考慮，選取氣隙長度 =0計率定子的沖片外形尺寸相同，二者功率不同應(yīng)電機，定子槽形選擇半閉口梨形槽，具體槽應(yīng)電機，沖片如圖 4-1 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]直流脈沖發(fā)電機組的兩機并聯(lián)運行分析[J]. 闞超豪,儲成龍,周宇陽.  微電機. 2017(10)
[2]不同疊片式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)高速感應(yīng)電機綜合分析[J]. 杜光輝,黃娜,米秀峰,張磊.  微電機. 2017(05)
[3]級聯(lián)式無刷雙饋電機的一種改進勵磁方式[J]. 李濱,李嵐.  微特電機. 2016(09)
[4]雙九相同步電機定子漏感計算[J]. 晏明,馬偉明,歐陽斌,馬名中,盧露,孫兆龍.  中國電機工程學(xué)報. 2016(02)
[5]雙九相儲能電機系統(tǒng)性能研究[J]. 晏明,馬偉明,歐陽斌,馬名中,盧露.  中國電機工程學(xué)報. 2015(15)
[6]移40°雙九相同步電機數(shù)學(xué)模型研究[J]. 歐陽斌,晏明,馬偉明,胡安琪,翟小飛.  中國電機工程學(xué)報. 2015(01)
[7]大容量雙六相儲能電機系統(tǒng)建模與仿真[J]. 歐陽斌,馬偉明,王東,魏克垠,翟小飛.  電機與控制學(xué)報. 2014(01)
[8]寬風(fēng)速運行的定子雙繞組感應(yīng)電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)勵磁電容的優(yōu)化方案[J]. 施凱,黃文新,胡育文,卜飛飛.  電工技術(shù)學(xué)報. 2012(07)
[9]六相雙Y移30°繞組結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用優(yōu)勢[J]. 劉洪文,才慶龍.  防爆電機. 2010(04)
[10]雙繞組感應(yīng)發(fā)電機物理過程的分析[J]. 劉陵順,胡育文.  電氣電子教學(xué)學(xué)報. 2010(01)

博士論文
[1]雙定子無刷雙饋電機設(shè)計與驅(qū)動控制[D]. 韓鵬.東南大學(xué) 2017
[2]脈沖發(fā)電機整流型電源系統(tǒng)暫態(tài)建模及控制策略研究[D]. 袁洋.華中科技大學(xué) 2015
[3]定子雙繞組感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 施凱.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]永磁—感應(yīng)子式混合勵磁發(fā)電機電磁場計算及運行特性分析[D]. 付興賀.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]基于電力電子技術(shù)的異步電機發(fā)電系統(tǒng)研究[D]. 李勇.南京航空航天大學(xué) 2009
[6]定子雙繞組感應(yīng)發(fā)電機的設(shè)計及控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉陵順.南京航空航天大學(xué) 2007
[7]帶整流負(fù)載雙繞組多相高速異步發(fā)電機系統(tǒng)的研究[D]. 吳新振.清華大學(xué) 2006

碩士論文
[1]帶整流負(fù)載三相自激感應(yīng)發(fā)電機系統(tǒng)的研究[D]. 董海濤.青島大學(xué) 2018
[2]一體化儲能脈沖發(fā)電機控制方法與實驗研究[D]. 劉剛.華中科技大學(xué) 2016
[3]脈沖功率電源用儲能式感應(yīng)子發(fā)電機的研究[D]. 王苗.華中科技大學(xué) 2016
[4]定子雙繞組感應(yīng)發(fā)電機穩(wěn)壓控制策略及穩(wěn)態(tài)運行特性研究[D]. 盧彬.重慶大學(xué) 2015
[5]定子雙繞組風(fēng)力感應(yīng)發(fā)電機優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 羅張堯.重慶大學(xué) 2014
[6]高速電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性分析[D]. 徐愛杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[7]飛輪儲能系統(tǒng)用感應(yīng)子電機的研究[D]. 張娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：3339935