级联式笼型转子绕组飞轮脉冲感应发电机的研究
发布时间：2021-08-13 06:25
飞轮储能系统可以长时间、小功率从电网吸收能量,短时间、大功率为负载供电,因此可作为航母电磁弹射系统等需要脉冲功率的设备的供电装置,脉冲发电机则是这类飞轮储能系统的核心部件。本文提出了一种新型的级联式笼型转子绕组飞轮脉冲感应发电机（Flywheel Pules Induction Generator,FPIG）,该电机沿轴向分布有两个定子,分别为控制定子与功率定子,当电机运行于发电状态时,可通过控制绕组对电机无功功率进行调节,而在电机转速降低时仍能保持输出端电压的稳定。本文建立了该种结构电机的数学模型,并分析了其运行特性,同时提出了该种结构电机的设计方法,并制作了样机,对其进行实验研究。首先,提出了级联式笼型转子绕组FPIG的基本结构,分析了FPIG运行的内部物理过程进,揭示了通过控制绕组调节FPIG无功维持功率绕组输出端电压稳定的运行原理。深入分析了各绕组的自感漏感系数、绕组间的互感漏感系数等参数,建立了系统在静止坐标系和同步旋转坐标系下的动态数学模型,为FPIG控制系统的分析、设计打下了基础。其次,研究了级联式笼型转子绕组FPIG的运行特性,提出了由控制绕组与励磁电容共同为电机提供运...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机转子结构
为线性动态负载供电。设计了发电机系载模块及励磁控制器与励磁功率放大器模块，并图 1-5 飞轮储能系统结构示意图出了一种双六相储能电机系统，如图 1-6 所示，采主发电机采用隐极转子励磁，由三相无刷励磁机提位、幅值完全相同的六相绕组构成，而一套六相绕构成。研究人员建立了双六相绕组电机的数学模型制算法，通过实验验证了仿真分析的正确性。十二相发电机三相励磁机励磁放大器励磁控制器飞轮直流电机线性动态负载
子外径 D1=130mm，控制定子轴向长度 L1m。选取需要考虑电磁性能与工艺。气隙 增加，率绕组恒压输出需求，需要增加励磁无功，而功率与控制绕组补偿的无功功率。增大励磁造成发热严重。增大控制绕组提供的无功功发热问题，此外会增加变频器容量，导致系艺水平，气隙 不能过小。同样定子内外径大度 =0.25mm，考虑到本设计电机额定转速较较长，从工艺角度考虑，选取气隙长度 =0计率定子的冲片外形尺寸相同，二者功率不同应电机，定子槽形选择半闭口梨形槽，具体槽应电机，冲片如图 4-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]直流脉冲发电机组的两机并联运行分析[J]. 阚超豪,储成龙,周宇阳. 微电机. 2017(10)
[2]不同叠片式转子结构高速感应电机综合分析[J]. 杜光辉,黄娜,米秀峰,张磊. 微电机. 2017(05)
[3]级联式无刷双馈电机的一种改进励磁方式[J]. 李滨,李岚. 微特电机. 2016(09)
[4]双九相同步电机定子漏感计算[J]. 晏明,马伟明,欧阳斌,马名中,卢露,孙兆龙. 中国电机工程学报. 2016(02)
[5]双九相储能电机系统性能研究[J]. 晏明,马伟明,欧阳斌,马名中,卢露. 中国电机工程学报. 2015(15)
[6]移40°双九相同步电机数学模型研究[J]. 欧阳斌,晏明,马伟明,胡安琪,翟小飞. 中国电机工程学报. 2015(01)
[7]大容量双六相储能电机系统建模与仿真[J]. 欧阳斌,马伟明,王东,魏克垠,翟小飞. 电机与控制学报. 2014(01)
[8]宽风速运行的定子双绕组感应电机风力发电系统励磁电容的优化方案[J]. 施凯,黄文新,胡育文,卜飞飞. 电工技术学报. 2012(07)
[9]六相双Y移30°绕组结构及其应用优势[J]. 刘洪文,才庆龙. 防爆电机. 2010(04)
[10]双绕组感应发电机物理过程的分析[J]. 刘陵顺,胡育文. 电气电子教学学报. 2010(01)
博士论文
[1]双定子无刷双馈电机设计与驱动控制[D]. 韩鹏.东南大学 2017
[2]脉冲发电机整流型电源系统暂态建模及控制策略研究[D]. 袁洋.华中科技大学 2015
[3]定子双绕组感应风力发电系统的关键技术研究[D]. 施凯.南京航空航天大学 2012
[4]永磁—感应子式混合励磁发电机电磁场计算及运行特性分析[D]. 付兴贺.哈尔滨工业大学 2011
[5]基于电力电子技术的异步电机发电系统研究[D]. 李勇.南京航空航天大学 2009
[6]定子双绕组感应发电机的设计及控制系统的研究[D]. 刘陵顺.南京航空航天大学 2007
[7]带整流负载双绕组多相高速异步发电机系统的研究[D]. 吴新振.清华大学 2006
硕士论文
[1]带整流负载三相自激感应发电机系统的研究[D]. 董海涛.青岛大学 2018
[2]一体化储能脉冲发电机控制方法与实验研究[D]. 刘刚.华中科技大学 2016
[3]脉冲功率电源用储能式感应子发电机的研究[D]. 王苗.华中科技大学 2016
[4]定子双绕组感应发电机稳压控制策略及稳态运行特性研究[D]. 卢彬.重庆大学 2015
[5]定子双绕组风力感应发电机优化设计研究[D]. 罗张尧.重庆大学 2014
[6]高速电机转子系统动力学特性分析[D]. 徐爱杰.哈尔滨工业大学 2012
[7]飞轮储能系统用感应子电机的研究[D]. 张娟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3339935
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机转子结构
为线性动态负载供电。设计了发电机系载模块及励磁控制器与励磁功率放大器模块，并图 1-5 飞轮储能系统结构示意图出了一种双六相储能电机系统，如图 1-6 所示，采主发电机采用隐极转子励磁，由三相无刷励磁机提位、幅值完全相同的六相绕组构成，而一套六相绕构成。研究人员建立了双六相绕组电机的数学模型制算法，通过实验验证了仿真分析的正确性。十二相发电机三相励磁机励磁放大器励磁控制器飞轮直流电机线性动态负载
子外径 D1=130mm，控制定子轴向长度 L1m。选取需要考虑电磁性能与工艺。气隙 增加，率绕组恒压输出需求，需要增加励磁无功，而功率与控制绕组补偿的无功功率。增大励磁造成发热严重。增大控制绕组提供的无功功发热问题，此外会增加变频器容量，导致系艺水平，气隙 不能过小。同样定子内外径大度 =0.25mm，考虑到本设计电机额定转速较较长，从工艺角度考虑，选取气隙长度 =0计率定子的冲片外形尺寸相同，二者功率不同应电机，定子槽形选择半闭口梨形槽，具体槽应电机，冲片如图 4-1 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]直流脉冲发电机组的两机并联运行分析[J]. 阚超豪,储成龙,周宇阳. 微电机. 2017(10)
[2]不同叠片式转子结构高速感应电机综合分析[J]. 杜光辉,黄娜,米秀峰,张磊. 微电机. 2017(05)
[3]级联式无刷双馈电机的一种改进励磁方式[J]. 李滨,李岚. 微特电机. 2016(09)
[4]双九相同步电机定子漏感计算[J]. 晏明,马伟明,欧阳斌,马名中,卢露,孙兆龙. 中国电机工程学报. 2016(02)
[5]双九相储能电机系统性能研究[J]. 晏明,马伟明,欧阳斌,马名中,卢露. 中国电机工程学报. 2015(15)
[6]移40°双九相同步电机数学模型研究[J]. 欧阳斌,晏明,马伟明,胡安琪,翟小飞. 中国电机工程学报. 2015(01)
[7]大容量双六相储能电机系统建模与仿真[J]. 欧阳斌,马伟明,王东,魏克垠,翟小飞. 电机与控制学报. 2014(01)
[8]宽风速运行的定子双绕组感应电机风力发电系统励磁电容的优化方案[J]. 施凯,黄文新,胡育文,卜飞飞. 电工技术学报. 2012(07)
[9]六相双Y移30°绕组结构及其应用优势[J]. 刘洪文,才庆龙. 防爆电机. 2010(04)
[10]双绕组感应发电机物理过程的分析[J]. 刘陵顺,胡育文. 电气电子教学学报. 2010(01)
博士论文
[1]双定子无刷双馈电机设计与驱动控制[D]. 韩鹏.东南大学 2017
[2]脉冲发电机整流型电源系统暂态建模及控制策略研究[D]. 袁洋.华中科技大学 2015
[3]定子双绕组感应风力发电系统的关键技术研究[D]. 施凯.南京航空航天大学 2012
[4]永磁—感应子式混合励磁发电机电磁场计算及运行特性分析[D]. 付兴贺.哈尔滨工业大学 2011
[5]基于电力电子技术的异步电机发电系统研究[D]. 李勇.南京航空航天大学 2009
[6]定子双绕组感应发电机的设计及控制系统的研究[D]. 刘陵顺.南京航空航天大学 2007
[7]带整流负载双绕组多相高速异步发电机系统的研究[D]. 吴新振.清华大学 2006
硕士论文
[1]带整流负载三相自激感应发电机系统的研究[D]. 董海涛.青岛大学 2018
[2]一体化储能脉冲发电机控制方法与实验研究[D]. 刘刚.华中科技大学 2016
[3]脉冲功率电源用储能式感应子发电机的研究[D]. 王苗.华中科技大学 2016
[4]定子双绕组感应发电机稳压控制策略及稳态运行特性研究[D]. 卢彬.重庆大学 2015
[5]定子双绕组风力感应发电机优化设计研究[D]. 罗张尧.重庆大学 2014
[6]高速电机转子系统动力学特性分析[D]. 徐爱杰.哈尔滨工业大学 2012
[7]飞轮储能系统用感应子电机的研究[D]. 张娟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3339935
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