流-熱-磁場耦合對風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電流與效率的影響研究
發(fā)布時間:2021-12-18 18:07
針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)匹配特性、來流矢量特性、輸出端負(fù)載特性以及內(nèi)部流-熱-磁三場雙向耦合而導(dǎo)致輸出電流諧波含量大、三相不平衡及機(jī)組效率低下等問題,開展永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多因素耦合對電流特性的影響研究。本研究立足于計算流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)及電磁學(xué)等風(fēng)電相關(guān)學(xué)科理論基礎(chǔ),結(jié)合適應(yīng)不同耦合過程的有限單元法、有限體積法及有限公式法,首先確定符合直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性的多物理場場路耦合計算方法,得到發(fā)電機(jī)內(nèi)部流場、溫度場及電磁場的雙向迭代思路,尋找機(jī)組匹配特性對發(fā)電機(jī)輸出特性的影響方式,確定風(fēng)電機(jī)組多因素影響輸出特性的研究路線;然后,基于該分析方法,為確定電流特性的影響因素及影響程度,進(jìn)行PIV流場測試與輸出特性采集實驗,得到近尾跡流場矢量分布與電流特性動態(tài)變化規(guī)律,確定發(fā)電機(jī)多場耦合求解域的初始入流條件及尾跡流場?流率,為后續(xù)多場耦合計算及整機(jī)?效率即輸出效率計算提供基礎(chǔ);進(jìn)而以尾跡流場測試矢量結(jié)果與不同工況轉(zhuǎn)速測試結(jié)果作為數(shù)值模擬分析初始約束,進(jìn)行永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部流-熱-磁三場場路耦合計算,得到內(nèi)、外流速矢量分布,對流換熱性能分布及受流、熱兩場制約的電磁特性動態(tài)變化特征、動態(tài)磁...
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗測試系統(tǒng)
臺架 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 數(shù)據(jù)讀取設(shè)備 試設(shè)備圖 3.1 實驗測試系統(tǒng)Fig.3.1 The testing system of the units’power q試實驗結(jié)構(gòu)風(fēng)電機(jī)組在不同工況下近尾跡流場變化究運(yùn)用高頻 PIV 測試技術(shù)針對直驅(qū)式風(fēng)電 3.2 所示。
第三章 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測試片光源鏡頭內(nèi),照亮流場中一個很薄的(1-2mm)面;在于激光面垂直方向跨幀 CCD 相機(jī)攝下流場層片中的流動粒子圖像,然后把圖像數(shù)字化送入用自相關(guān)或互相關(guān)原理處理,能在同一瞬間記錄下大量空間點上的速度分并可提供豐富的流場空間結(jié)構(gòu)以及流動特性。 技術(shù)可應(yīng)用于風(fēng)洞實驗中,以研究湍流結(jié)構(gòu)、非定常或周期性流動,捕捉,測量復(fù)雜流場,獲得流場全場特性,測量流場的空間相關(guān)性,實現(xiàn)射流研流動測量(微米量級)、多相流測量、測速范圍寬(0—超音速),受外界。試選用的兩種風(fēng)輪翼型均在 NACA 系列翼型基礎(chǔ)上改進(jìn)后重塑而成。其一進(jìn)翼型,其二在初始翼型基礎(chǔ)上作開槽設(shè)計,為描述方便按次序稱為 N1 翼型,其結(jié)構(gòu)如圖 3.2。發(fā)電機(jī)作為作為風(fēng)電系統(tǒng)主要構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)參數(shù)直輸出特性及能量利用效率。本研究所選用樣機(jī)如圖 3.3,參數(shù)如表 3.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮極限熱負(fù)荷下高過載永磁同步電機(jī)的研究[J]. 李立毅,張江鵬,趙國平,于吉坤,閆海媛. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(03)
[2]舵機(jī)用永磁同步電機(jī)的設(shè)計與溫度場分析[J]. 陳益廣,鄭軍,魏娟,鄭再平,郭喜彬. 電工技術(shù)學(xué)報. 2015(14)
[3]永磁體渦流損耗與永磁同步電機(jī)溫度場研究[J]. 魏雪環(huán),蘭志勇,謝先銘,廖克亮,李虎如,陳麟紅. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2015(05)
[4]基于等效熱網(wǎng)絡(luò)法的定頻雙轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的熱分析[J]. 張建忠,姜永將. 電工技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
[5]齒槽形狀對永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫度場分布的影響[J]. 溫彩鳳,汪建文,孫凱,孫素麗. 可再生能源. 2014(12)
[6]電能質(zhì)量指標(biāo)的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(29)
[7]基于棱邊元法的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)溝槽電磁及熱分析[J]. 溫彩鳳,汪建文,孫素麗. 太陽能學(xué)報. 2014(09)
[8]變頻控制下永磁同步電機(jī)溫度場分析[J]. 丁樹業(yè),郭保成,馮海軍,章藝,王海濤,郭長光. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(09)
[9]多領(lǐng)域協(xié)同仿真的高密度永磁電機(jī)溫升計算[J]. 張琪,魯茜睿,黃蘇融,張俊. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(12)
[10]基于ARIMA和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)預(yù)測[J]. 蘇衛(wèi)衛(wèi),馬素霞,齊林海. 計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(03)
博士論文
[1]現(xiàn)代電力系統(tǒng)電能質(zhì)量評估體系的研究[D]. 陶順.華北電力大學(xué)(北京) 2008
碩士論文
[1]電能質(zhì)量綜合評估研究[D]. 時成俠.吉林大學(xué) 2016
[2]電氣化鐵路牽引負(fù)荷電能質(zhì)量評估方法[D]. 邱倩.華北電力大學(xué) 2014
[3]電能質(zhì)量綜合評估方法及其在海上風(fēng)電場中的應(yīng)用[D]. 孫瑞香.浙江大學(xué) 2014
[4]電能質(zhì)量的指標(biāo)、綜合評估與監(jiān)測管理系統(tǒng)[D]. 梁梅.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3542919
【文章來源】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗測試系統(tǒng)
臺架 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 數(shù)據(jù)讀取設(shè)備 試設(shè)備圖 3.1 實驗測試系統(tǒng)Fig.3.1 The testing system of the units’power q試實驗結(jié)構(gòu)風(fēng)電機(jī)組在不同工況下近尾跡流場變化究運(yùn)用高頻 PIV 測試技術(shù)針對直驅(qū)式風(fēng)電 3.2 所示。
第三章 小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能質(zhì)量測試片光源鏡頭內(nèi),照亮流場中一個很薄的(1-2mm)面;在于激光面垂直方向跨幀 CCD 相機(jī)攝下流場層片中的流動粒子圖像,然后把圖像數(shù)字化送入用自相關(guān)或互相關(guān)原理處理,能在同一瞬間記錄下大量空間點上的速度分并可提供豐富的流場空間結(jié)構(gòu)以及流動特性。 技術(shù)可應(yīng)用于風(fēng)洞實驗中,以研究湍流結(jié)構(gòu)、非定常或周期性流動,捕捉,測量復(fù)雜流場,獲得流場全場特性,測量流場的空間相關(guān)性,實現(xiàn)射流研流動測量(微米量級)、多相流測量、測速范圍寬(0—超音速),受外界。試選用的兩種風(fēng)輪翼型均在 NACA 系列翼型基礎(chǔ)上改進(jìn)后重塑而成。其一進(jìn)翼型,其二在初始翼型基礎(chǔ)上作開槽設(shè)計,為描述方便按次序稱為 N1 翼型,其結(jié)構(gòu)如圖 3.2。發(fā)電機(jī)作為作為風(fēng)電系統(tǒng)主要構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)參數(shù)直輸出特性及能量利用效率。本研究所選用樣機(jī)如圖 3.3,參數(shù)如表 3.1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮極限熱負(fù)荷下高過載永磁同步電機(jī)的研究[J]. 李立毅,張江鵬,趙國平,于吉坤,閆海媛. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2016(03)
[2]舵機(jī)用永磁同步電機(jī)的設(shè)計與溫度場分析[J]. 陳益廣,鄭軍,魏娟,鄭再平,郭喜彬. 電工技術(shù)學(xué)報. 2015(14)
[3]永磁體渦流損耗與永磁同步電機(jī)溫度場研究[J]. 魏雪環(huán),蘭志勇,謝先銘,廖克亮,李虎如,陳麟紅. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2015(05)
[4]基于等效熱網(wǎng)絡(luò)法的定頻雙轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的熱分析[J]. 張建忠,姜永將. 電工技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
[5]齒槽形狀對永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)溫度場分布的影響[J]. 溫彩鳳,汪建文,孫凱,孫素麗. 可再生能源. 2014(12)
[6]電能質(zhì)量指標(biāo)的完善化及其展望[J]. 林海雪. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(29)
[7]基于棱邊元法的永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)溝槽電磁及熱分析[J]. 溫彩鳳,汪建文,孫素麗. 太陽能學(xué)報. 2014(09)
[8]變頻控制下永磁同步電機(jī)溫度場分析[J]. 丁樹業(yè),郭保成,馮海軍,章藝,王海濤,郭長光. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(09)
[9]多領(lǐng)域協(xié)同仿真的高密度永磁電機(jī)溫升計算[J]. 張琪,魯茜睿,黃蘇融,張俊. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2014(12)
[10]基于ARIMA和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)指標(biāo)預(yù)測[J]. 蘇衛(wèi)衛(wèi),馬素霞,齊林海. 計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(03)
博士論文
[1]現(xiàn)代電力系統(tǒng)電能質(zhì)量評估體系的研究[D]. 陶順.華北電力大學(xué)(北京) 2008
碩士論文
[1]電能質(zhì)量綜合評估研究[D]. 時成俠.吉林大學(xué) 2016
[2]電氣化鐵路牽引負(fù)荷電能質(zhì)量評估方法[D]. 邱倩.華北電力大學(xué) 2014
[3]電能質(zhì)量綜合評估方法及其在海上風(fēng)電場中的應(yīng)用[D]. 孫瑞香.浙江大學(xué) 2014
[4]電能質(zhì)量的指標(biāo)、綜合評估與監(jiān)測管理系統(tǒng)[D]. 梁梅.華南理工大學(xué) 2010
本文編號:3542919
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