直驱式海浪发电系统圆筒型磁通反向直线电机的性能分析与研究
发布时间：2020-12-23 13:05
随着科技和经济的飞速发展,人们对无污染清洁能源的需求与日俱增,海洋能由于蕴藏量巨大受到极大的关注。海浪能发电是当前海洋能开发的重要方式之一,直驱式海浪发电系统由直线电机直接驱动,省去了传动机构、变速箱等能量转换装置,具有效率高、成本低、系统结构简单等优势。在直驱式海浪发电系统中,圆筒型直线电机拥有许多突出的优点:不存在端部绕组利用率高、不存在横向端部效应、不存在法向吸力、功率密度大等,具有广阔的应用前景。本文围绕圆筒型定子分裂式磁通反向永磁直线电机（Tubular PartitionedStator Flux-Reversal Permanent Magnet Linear Machine,简称TPS-FRPMLM）展开研究。首先,介绍了TPS-FRPMLM的工作原理和数学模型,基于四种不同槽极配合的拓扑结构完成了结构优化,分析了槽极配合和纵向端部效应对电机性能的影响,并提出了降低端部效应的相关措施。其次,基于圆筒型结构的特点,设计了一种单层饼式绕组的12槽/11极TPS-FRPMLM,在同等优化条件下与双层绕组结构进行了性能对比,包括空载磁链、空载电压、定位力、负载特性等,结果验证了...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海浪发电系统分类图
浙江大学硕士学位论文第一章绪论9浮筒组成，下面的浮筒固定在海底，上面的浮筒与发电机的动子相连，在海浪带动下往复运动，从而将海浪的机械能转换为电能。这个系统整体沉浸在海水下，因此可以避免海面上暴风的侵袭。图1.3是英国AWS公司研制并建造的最大功率2MW的发电试验站，2004年10月在葡萄牙海岸以北5.4km处进行了第一次成功试验[9]。在这个系统中，H.Polinder通过对比发现定子和动子中均有铁芯的三相永磁同步发电机（图1.4）比感应发电机（图1.5）和开关磁阻发电机（图1.6）更便宜且高效，因此是最适合直驱式海浪发电系统的发电机结构。但与此同时，他还提出一种新型横向磁通永磁发电机结构（如图1.7所示），该结构有较强的聚磁效应，同时动子仅由铁芯组成，也非常适合这个系统[10]。图1.2AWS工作原理示意图图1.3AWS沉入海底前的试验照片图1.4AWS中有铁芯永磁同步发电机图1.5三相感应发电机定子动子永磁体定子动子
浙江大学硕士学位论文第一章绪论9浮筒组成，下面的浮筒固定在海底，上面的浮筒与发电机的动子相连，在海浪带动下往复运动，从而将海浪的机械能转换为电能。这个系统整体沉浸在海水下，因此可以避免海面上暴风的侵袭。图1.3是英国AWS公司研制并建造的最大功率2MW的发电试验站，2004年10月在葡萄牙海岸以北5.4km处进行了第一次成功试验[9]。在这个系统中，H.Polinder通过对比发现定子和动子中均有铁芯的三相永磁同步发电机（图1.4）比感应发电机（图1.5）和开关磁阻发电机（图1.6）更便宜且高效，因此是最适合直驱式海浪发电系统的发电机结构。但与此同时，他还提出一种新型横向磁通永磁发电机结构（如图1.7所示），该结构有较强的聚磁效应，同时动子仅由铁芯组成，也非常适合这个系统[10]。图1.2AWS工作原理示意图图1.3AWS沉入海底前的试验照片图1.4AWS中有铁芯永磁同步发电机图1.5三相感应发电机定子动子永磁体定子动子
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接式波浪能采集的研究现状与展望[J]. 陈仁文,刘川,张宇翔. 数据采集与处理. 2019(02)
[2]空间太阳能电站高压大功率电力传输关键技术综述[J]. 侯欣宾,王立,李庆民,王健,刘吉臻. 电工技术学报. 2018(14)
[3]大型水平轴风力机风轮模型风洞试验[J]. 郭辉,岳良明,王海文. 太阳能学报. 2018(01)
[4]波浪发电系统发展及直驱式波浪发电系统研究综述[J]. 肖曦,摆念宗,康庆,聂赞相,黄宣睿. 电工技术学报. 2014(03)
[5]直驱波浪发电用圆筒型永磁直线电机的磁阻力最小化分析[J]. 张静,余海涛,陈琦,胡敏强,黄磊. 微电机. 2014(01)
本文编号：2933766
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海浪发电系统分类图
浙江大学硕士学位论文第一章绪论9浮筒组成，下面的浮筒固定在海底，上面的浮筒与发电机的动子相连，在海浪带动下往复运动，从而将海浪的机械能转换为电能。这个系统整体沉浸在海水下，因此可以避免海面上暴风的侵袭。图1.3是英国AWS公司研制并建造的最大功率2MW的发电试验站，2004年10月在葡萄牙海岸以北5.4km处进行了第一次成功试验[9]。在这个系统中，H.Polinder通过对比发现定子和动子中均有铁芯的三相永磁同步发电机（图1.4）比感应发电机（图1.5）和开关磁阻发电机（图1.6）更便宜且高效，因此是最适合直驱式海浪发电系统的发电机结构。但与此同时，他还提出一种新型横向磁通永磁发电机结构（如图1.7所示），该结构有较强的聚磁效应，同时动子仅由铁芯组成，也非常适合这个系统[10]。图1.2AWS工作原理示意图图1.3AWS沉入海底前的试验照片图1.4AWS中有铁芯永磁同步发电机图1.5三相感应发电机定子动子永磁体定子动子
浙江大学硕士学位论文第一章绪论9浮筒组成，下面的浮筒固定在海底，上面的浮筒与发电机的动子相连，在海浪带动下往复运动，从而将海浪的机械能转换为电能。这个系统整体沉浸在海水下，因此可以避免海面上暴风的侵袭。图1.3是英国AWS公司研制并建造的最大功率2MW的发电试验站，2004年10月在葡萄牙海岸以北5.4km处进行了第一次成功试验[9]。在这个系统中，H.Polinder通过对比发现定子和动子中均有铁芯的三相永磁同步发电机（图1.4）比感应发电机（图1.5）和开关磁阻发电机（图1.6）更便宜且高效，因此是最适合直驱式海浪发电系统的发电机结构。但与此同时，他还提出一种新型横向磁通永磁发电机结构（如图1.7所示），该结构有较强的聚磁效应，同时动子仅由铁芯组成，也非常适合这个系统[10]。图1.2AWS工作原理示意图图1.3AWS沉入海底前的试验照片图1.4AWS中有铁芯永磁同步发电机图1.5三相感应发电机定子动子永磁体定子动子
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接式波浪能采集的研究现状与展望[J]. 陈仁文,刘川,张宇翔. 数据采集与处理. 2019(02)
[2]空间太阳能电站高压大功率电力传输关键技术综述[J]. 侯欣宾,王立,李庆民,王健,刘吉臻. 电工技术学报. 2018(14)
[3]大型水平轴风力机风轮模型风洞试验[J]. 郭辉,岳良明,王海文. 太阳能学报. 2018(01)
[4]波浪发电系统发展及直驱式波浪发电系统研究综述[J]. 肖曦,摆念宗,康庆,聂赞相,黄宣睿. 电工技术学报. 2014(03)
[5]直驱波浪发电用圆筒型永磁直线电机的磁阻力最小化分析[J]. 张静,余海涛,陈琦,胡敏强,黄磊. 微电机. 2014(01)
本文编号：2933766
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