飞轮储能用感应子电机控制与实验研究
发布时间:2021-01-07 06:17
在新能源技术的发展中,电能储存技术扮演着至关重要的角色,一直是国内外学者的研究热点。各种电能存储技术中,飞轮储能具有转换效率高、充电速度快、使用寿命长、环境友好等优点。目前,飞轮储能已在不间断电源、城市轨道交通、新能源汽车、航空领域、电力系统、脉冲发电等诸多领域成熟应用,具有广阔的前景。飞轮储能系统主要由飞轮电机和驱动系统组成。感应子电机空载损耗低、结构简单,适合飞轮的一体化设计和高速旋转。本文以感应子电机作为飞轮储能用电机,对飞轮储能充放电控制策略进行了研究。首先,对感应子电机的基本结构与工作原理进行了介绍。感应子电机定转子结构特殊,电机内部具有三维磁路和单极性气隙磁密。为了便于分析,参考同步电机理论建立了感应子电机集中参数模型,并利用磁路解析法进行求解。在此基础上,搭建了电机的Ansoft/Maxwell三维有限元模型,并进行仿真计算,得到了电机的气隙磁密、电感和反电势等参数。然后,对飞轮储能感应子电机充放电控制策略进行了研究。感应子电机转子采用实心钢结构,高频电流纹波会产生较大转子损耗。在分析电流纹波产生原因的基础上,采用了一种减小电流纹波的PWM/PAM混合充电控制策略。为了保...
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:102 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
飞轮储能用感应子电机
图 2-3 感应子电机三维有限元模型维有限元对感应子电机进行仿真计算,可以得到电机内部磁电机三维磁力线分布图。从图中可以看出,电机内部磁路子电机不仅有径向磁路还有轴向磁路,因此不能使用传统可以看出机座和转轴都有磁路通过,在设计时,需要合理考路饱和现象。
可以得到电机内部磁力线分布,图2-4 为感应子电机三维磁力线分布图。从图中可以看出,电机内部磁路分布与理论分析一致,感应子电机不仅有径向磁路还有轴向磁路,因此不能使用传统的二维有限元进行分析。可以看出机座和转轴都有磁路通过,在设计时,需要合理考虑导磁面积,防止出现磁路饱和现象。图 2-4 感应子电机三维磁力线分布图图 2-5 为感应子电机转子左右两部分气隙磁密波形图。从图中可以得出,本文研究的感应子电机气隙磁密接近于方波,转子齿部分磁密较大,转子槽磁密很小。气隙磁密除了交流分量,还有直流分量。转子左右两部分磁密幅值相等,相位相差 180°电角度,方向保持不变。图 2-6 为感应子电机自感与互感,从图中可以看出电机自感几乎不变,电机互感
本文编号:2962071
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:102 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
飞轮储能用感应子电机
图 2-3 感应子电机三维有限元模型维有限元对感应子电机进行仿真计算,可以得到电机内部磁电机三维磁力线分布图。从图中可以看出,电机内部磁路子电机不仅有径向磁路还有轴向磁路,因此不能使用传统可以看出机座和转轴都有磁路通过,在设计时,需要合理考路饱和现象。
可以得到电机内部磁力线分布,图2-4 为感应子电机三维磁力线分布图。从图中可以看出,电机内部磁路分布与理论分析一致,感应子电机不仅有径向磁路还有轴向磁路,因此不能使用传统的二维有限元进行分析。可以看出机座和转轴都有磁路通过,在设计时,需要合理考虑导磁面积,防止出现磁路饱和现象。图 2-4 感应子电机三维磁力线分布图图 2-5 为感应子电机转子左右两部分气隙磁密波形图。从图中可以得出,本文研究的感应子电机气隙磁密接近于方波,转子齿部分磁密较大,转子槽磁密很小。气隙磁密除了交流分量,还有直流分量。转子左右两部分磁密幅值相等,相位相差 180°电角度,方向保持不变。图 2-6 为感应子电机自感与互感,从图中可以看出电机自感几乎不变,电机互感
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