開關磁阻發(fā)電機設計及其發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、在能源資源稀缺與環(huán)境污染日益嚴重的今天，風能具有蘊量巨大、沒有污染、分布廣泛、可以再生四大優(yōu)點，受到越來越多的學者的親睞，人們利用風能發(fā)電也從最開始的恒速恒頻發(fā)展為現(xiàn)在的變速恒頻。本文以開關磁阻發(fā)電機這一新型的風力發(fā)電機為研究對象，圍繞低速直驅(qū)狀態(tài)下發(fā)電系統(tǒng)的輸出特性進行研究，采用多學科交叉的研究與分析方法，系統(tǒng)地分析了發(fā)電機設計、優(yōu)化以及系統(tǒng)發(fā)電效率的問題，為提高開關磁阻發(fā)電系統(tǒng)輸出功率奠定理論基礎。
　　本文的主要研究工作如下

2、：
　　（1）研究了開關磁阻發(fā)電機的幾何結(jié)構(gòu)，分析了發(fā)電機內(nèi)部電磁場。針對開關磁阻電動機直接用作發(fā)電機將導致繞組電能不能充分轉(zhuǎn)移，導致效率偏低的問題，分析了開關磁阻發(fā)電機內(nèi)部復雜的非線性磁路關系，基于MathCAD15對開關磁阻發(fā)電機進行電磁計算（包括幾何尺寸、對齊位置和不對齊位置的磁路、電流和電磁轉(zhuǎn)矩關系、繞組設計和參數(shù)分析），編寫了發(fā)電機優(yōu)化程序，并通過對開關磁阻發(fā)電機幾何尺寸的修改，使得在約束條件內(nèi)發(fā)電機性能得到優(yōu)化。

3、>　?。?）基于Ansoft14進行了開關磁阻發(fā)電機內(nèi)部電磁場有限元分析，研究了開關磁阻發(fā)電機噪聲的成因，分析了發(fā)電機徑向力，推導了矢量磁勢虛位移法對電磁力的計算公式，計算出了非線性模式下的氣隙磁場和徑向力，為抑制發(fā)電機的振動和噪聲提供了設計思路和解決方案。
　　（3）基于MATLAB/SIMULINK建立了風力機模型，利用電流二維插值法建立了開關磁阻發(fā)電機的非線性模型，分析了風力機的功率特性和最大風能跟蹤的幾種常規(guī)控制方法，提出