超導發(fā)電機勵磁磁場的有限元研究.pdf

1、高溫超導發(fā)電機具有體積小、重量輕、效率高等優(yōu)點，在電力節(jié)能、節(jié)省資源方面具有較大的優(yōu)勢，具有廣闊的發(fā)展前景。為了降低高溫超導發(fā)電機氣隙磁密中的諧波幅值，減少氣隙磁場中諧波磁場對電機的影響，本文采用模擬退貨算法對高溫超導同步發(fā)電機勵磁磁場進行優(yōu)化，并討論了與遺傳算法優(yōu)化的優(yōu)越性。
　　本文對高溫超導發(fā)電機的勵磁繞分布以及結構參數(shù)進行了優(yōu)化。在有限元基礎上分別利用遺傳算法和模擬退火算法，對“跑道型”超導勵磁繞組每層的內圈彎曲直徑、每層

2、勵磁繞組匝數(shù)和勵磁繞組的位置等結構參數(shù)進行優(yōu)化，并對氣隙磁密以及勵磁繞組結構等參數(shù)的優(yōu)化結果進行了對比分析，最終獲得最佳勵磁繞組的結構。通過對優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)進行對比分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的高溫超導電機空載氣隙磁密的各次諧波幅值明顯降低。
　　本文接著利用時步有限元結合氣隙重剖分方法對優(yōu)化前后的超導發(fā)電機結構的空載電動勢進行了計算，通過對比分析，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的電機結構有效降低了電動勢諧波幅值。同時發(fā)現(xiàn)電機優(yōu)化后大量節(jié)省了超導帶材的用量，降低