發(fā)布時間：2017-09-16 11:24

  本文關鍵詞：軸徑向磁場軸帶發(fā)電機結構設計與仿真研究

  更多相關文章： 軸帶發(fā)電機 軸徑向磁場 有限元分析 優(yōu)化研究 Z源逆變器

【摘要】：為了解決船舶燃油費用過高以及船舶供電設備繁瑣的問題,為船舶負載提供較為可靠的電能,船舶軸帶發(fā)電系統(tǒng)在船舶供電系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的作用。隨著電機性能的不斷完善及人們對于電機性能的要求不斷提高,結構、功能各異的復合結構電機進入人們的視線。其中,軸徑向磁場結構電機由于其特殊的結構、較高的發(fā)電效率和功率密度引起了國內外學者的關注。本文在分析研究軸帶發(fā)電系統(tǒng)和復合結構電機的基礎上,提出了一種基于軸徑向磁場結構電機的軸帶發(fā)電系統(tǒng),將軸徑向磁場發(fā)電機以及Z源逆變器應用于軸帶發(fā)電系統(tǒng)當中,可以提高系統(tǒng)的發(fā)電效率,有利于節(jié)省船艙有限的空間。首先,論文介紹了軸帶發(fā)電系統(tǒng)、復合結構電機的國內外研究現狀。其次,研究了軸徑向磁場的結構特點,確定了定、轉子材料,選取了合適的電機相數和極對數。再次,介紹了軸徑向磁場發(fā)電機解析計算方法,分析了電機各個參數之間的關系,為電機優(yōu)化設計打下了基礎。然后,根據設計要求確定了電機的基本尺寸,通過解析法和有限元法對電機二維模型的極弧系數、離心高度進行了優(yōu)化,利用有限元分析軟件Ansof Maxwell,對發(fā)電機空載相電壓、轉矩脈動等方面對設計的電機進行了仿真驗證。接著,繪制發(fā)電機三維模型對電機進行了有限元仿真,得到電機的最終尺寸,并且建立了等效磁路圖進行解析法分析,驗證電機設計的合理性。最后,將Z源逆變器應用到軸徑向磁場軸帶發(fā)電機當中,并利用Matlab搭建了仿真模型,通過SVPWM控制以及PQ并網電流控制,驗證了其升壓以及并網的功能。
【關鍵詞】：軸帶發(fā)電機 軸徑向磁場 有限元分析 優(yōu)化研究 Z源逆變器
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM31
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景及其意義9-14
• 1.1.1 船用軸帶發(fā)電系統(tǒng)的重要性9-10
• 1.1.2 常用的軸帶發(fā)電系統(tǒng)介紹10-14
• 1.2 復合結構電機國內外研究狀況14-17
• 1.3 論文主要研究內容17-19
• 第2章 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機設計基本理論與結構分析19-28
• 2.1 發(fā)電機設計的基本理論19-20
• 2.2 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的結構20-26
• 2.2.1 定子結構20-22
• 2.2.2 轉子結構22-24
• 2.2.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的整體結構24-26
• 2.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電系統(tǒng)基本結構及原理26-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 基于解析法的軸徑向磁場軸帶發(fā)電機設計與分析28-39
• 3.1 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機性能指標28-29
• 3.2 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機槽數、極數的選取29-31
• 3.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機磁場分析31-35
• 3.3.1 等效磁路31
• 3.3.2 氣隙磁通密度31-35
• 3.4 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機相電壓35-36
• 3.5 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機主要尺寸比36
• 3.6 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機轉子參數分析36-38
• 3.7 本章小結38-39
• 第4章 基于有限元法的二維軸徑向磁場軸帶發(fā)電機設計與分析39-50
• 4.1 二維有限元法基本原理39-42
• 4.1.1 麥克斯韋方程39-40
• 4.1.2 位函數以及其滿足的偏微分方程40-41
• 4.1.3 邊界條件的確定41-42
• 4.2 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機二維模型仿真分析42-44
• 4.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機二維模型優(yōu)化設計44-48
• 4.4 本章小結48-50
• 第5章 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機三維設計與分析50-65
• 5.1 三維有限元法與二維有限元法的區(qū)別50
• 5.2 軸徑磁場軸帶發(fā)電機三維有限元法優(yōu)化設計50-57
• 5.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機三維解析法分析57-64
• 5.3.1 磁路計算57-58
• 5.3.2 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的空載磁路計算58-60
• 5.3.3 軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的繞組電阻和電抗60-61
• 5.3.4 額定負載運行下軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的額定電流61-62
• 5.3.5 額定負載運行下軸徑向磁場軸帶發(fā)電機的損耗與效率62-64
• 5.4 本章小結64-65
• 第6章 軸帶發(fā)電機用Z源逆變器的研究65-77
• 6.1 新型軸帶發(fā)電機用逆變器的研究65-67
• 6.2 Z源逆變器的等效電路與工作原理67-69
• 6.3 Z源逆變器SVPWM控制69-72
• 6.4 Z源逆變器并網PQ控制策略72-73
• 6.5 軸帶發(fā)電機用Z源逆變器仿真結果73-76
• 6.6 本章小結76-77
• 結論77-79
• 參考文獻79-84
• 致謝84-85
• 作者簡介85

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 梅昆,袁學蘭;一種新型軍用軸帶發(fā)電機[J];移動電源與車輛;2000年01期

2 王恒;軸帶發(fā)電機大有可為[J];船電技術;2000年02期

3 李世錦;;主機軸帶發(fā)電機已成為自然的選擇[J];船舶節(jié)能;2000年02期

4 汪玉成 ,趙宇紅 ,李井會;可調槳和主機軸帶發(fā)電機的技術分析[J];船舶工業(yè)技術經濟信息;2004年08期

5 鐘欣,肖民;船舶軸帶發(fā)電機系統(tǒng)的建模與仿真[J];華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版);2005年04期

6 李亮;劉以建;喻多祥;;船舶軸帶發(fā)電機的發(fā)展與新方法的研究[J];船電技術;2009年05期

7 G.克勞斯尼茨爾;宋新新;;船用交流軸帶發(fā)電機[J];國外艦船技術(特輔機電設備類);1981年05期

8 任仲岳,施弘;全靜止逆變式軸帶發(fā)電機系統(tǒng)[J];電工技術雜志;1983年06期

9 阿爾弗·約翰森;黃峰;;軸帶發(fā)電機系統(tǒng)[J];國外艦船技術(特輔機電設備類);1984年03期

10 瀨野尾彰;伊藤雅則;志村和紀;橋本利之;宣國權;;節(jié)能型軸帶發(fā)電機/電動機控制系統(tǒng)[J];國外艦船技術(特輔機電設備);1985年07期

中國重要會議論文全文數據庫 前7條

1 許曉彥;何敏;鄭華耀;陳立軍;;船舶軸帶發(fā)電機的數學模型與控制分析[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

2 許曉彥;何敏;;軸帶發(fā)電機勵磁電流自適應控制研究[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

3 欒業(yè)興;;軸帶發(fā)電機在非常規(guī)條件下的安裝工藝[A];2000年大連國際海事技術交流會論文集（第一卷）[C];2000年

4 丁旭光;林少芬;江小霞;;船舶軸帶發(fā)電機恒頻液力耦合系統(tǒng)可靠性仿真分析[A];2012年全國機械行業(yè)可靠性技術學術交流會暨第四屆可靠性工程分會第四次全體委員大會論文集[C];2012年

5 劉以建;孫超;;基于PWM有源逆變的船舶軸帶發(fā)電機控制策略[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

6 姚榮灶;;一例omega離合器型軸帶發(fā)電機的故障剖析[A];2009年度救撈論文集[C];2009年

7 田斌;;船舶發(fā)電機損壞案例分析[A];大連海事大學校慶暨中國高等航海教育90周年論文集（機電分冊）[C];1999年

中國重要報紙全文數據庫 前2條

1 陶廣昭 于建勛;廢船復活 上海船務妙手拯救“漢姆寶德”號[N];中國船舶報;2010年

2 通訊員 陳華安　李瑞福 伍漢華;高度重視 管理到位 技術創(chuàng)新[N];中國遠洋報;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 鄭志品;定距槳變頻型交流軸帶發(fā)電機的研究[D];上海海事大學;2004年

2 王健;軸徑向磁場軸帶發(fā)電機結構設計與仿真研究[D];大連海事大學;2016年

3 姜玉蛟;軸帶發(fā)電機系統(tǒng)建模及主要環(huán)節(jié)的仿真[D];大連海事大學;2013年

4 李超;船舶軸帶發(fā)電機中無功補償技術的研究[D];大連海事大學;2013年

5 郭彥軍;船舶軸帶發(fā)電機方案評價體系的研究和應用[D];上海交通大學;2014年

6 王驥;靜止無功發(fā)生器在船舶軸帶發(fā)電機中的應用研究[D];大連海事大學;2008年

7 高鑫;船舶電站自動控制裝置的研究與設計[D];大連海事大學;2012年

8 張涵;軸帶發(fā)電機逆變器并聯的設計與研究[D];大連海事大學;2008年

9 王猛;船用直驅雙饋異步軸帶發(fā)電系統(tǒng)研究[D];大連交通大學;2013年

10 王貝貝;DMS-2012輪機模擬器軸帶發(fā)電機系統(tǒng)數學建模與仿真[D];大連海事大學;2013年

，

本文編號：862749