小型永磁风力发电机论文-刘业鹏,翟永杰

小型永磁风力发电机论文-刘业鹏,翟永杰

导读:本文包含了小型永磁风力发电机论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:小型风力发电系统,变步长最大功率跟踪,模糊控制,可调整因子

小型永磁风力发电机论文文献综述

刘业鹏,翟永杰[1](2017)在《基于模糊控制的小型永磁风力发电机的最大跟踪控制》一文中研究指出本文首先介绍了小型风力发电系统的组成及最大功率跟踪原理,然后针对传统的定步长扰动观察法进行了改进,提出了一种基于模糊控制的变步长方法对风机系统进行最大功率跟踪。为了验证方法的可行性,在MATLAB/Simulink上搭建了风电系统的仿真模型进行仿真实验,最后仿真结果均证明了该方法能有效提高系统的搜索速度,减小系统波动。(本文来源于《仪器仪表用户》期刊2017年07期)

范凌鹤[2](2017)在《小型风力发电机用永磁悬浮轴承的设计与应用》一文中研究指出大规模发展风力发电产业是解决我国能源和电力短缺的战略选择之一。小型风力发电机设备以其运营低成本,无污染,低能耗,灵活多样的结构选择以及安装使用和运行维护简便的特点,在风力发电方面占有较大优势。然而,风力发电机的许多关键技术依然不够成熟,特别是小型风力发电机。轴承作为发电机的关键零部件之一同样面临多重挑战。现有的小型风力发电机启动阻力大,致使发电机的启动风速较高,对风能的利用率低。因此,开发适用于低风速区的小型低风速风力发电技术,是扩大我国风能有效利用面积的关键。本文以某1kW垂直轴小型风力发电机为研究对象。首先,提出用永磁悬浮轴承替代现有发电机转子使用的传统轴承的方案,设计了永磁悬浮轴承。其次,利用ANSYS软件对设计好的永磁悬浮轴承的承载力进行了有限元仿真分析。仿真分析证明该轴承的承载能力满足承载要求。然后,对制造完成的零部件进行装配,并对最终产品进行了承载力的测试。实测结果与仿真分析吻合,设计方案合理。最后,将永磁轴承安装在小型风力发电机上进行对比测试和装机验证。通过对比,使用本文设计轴承的小型风力发电机较使用常规轴承的小型风力发电机启动风速明显减小。从而使该型小型风力发电机可以用于风能资源不丰富的地区,提高风能利用率,这对国家能源战略意义深远。(本文来源于《河南科技大学》期刊2017-05-01)

刘丹,李强,冯承超[3](2016)在《小型直驱式永磁同步风力发电机快速最大功率追踪仿真研究》一文中研究指出直驱式永磁同步发电系统的功率输出直接受发电机转速的影响。为了提高小型直驱式永磁同步发电系统的输出功率,通过分析风力机的工作特性以及最大功率追踪原理,指出经典爬山法的缺点,并提出一种新的变步长爬山法。根据前一次转速扰动和功率变化的梯度关系来决定下一次的扰动步长,可以提高系统的动态响应,扰动方向与经典爬山法一致。在最大功率点附近,功率波动小于一定值时,停止搜索,来实现最大功率追踪的快速性和稳定性。用仿真结果验证了该方法的可行性。(本文来源于《电力系统保护与控制》期刊2016年05期)

何庆领[4](2015)在《小型永磁风力发电机的优化设计和齿槽转矩分析》一文中研究指出随着世界各国对可再生能源开发和利用的重视,风力发电越来越受到人们的广泛关注,在风力发电机组中,永磁同步发电机所占的比重越来越大。永磁电机的永磁体和有槽铁心之间相互作用会产生齿槽转矩,导致转矩脉动,引起振动和噪声,从而影响电机的性能。在永磁风力发电机及其系统的设计中,齿槽转矩是最需要考虑的重要问题之一。本文以风光互补系统中广泛使用的外转子永磁风力发电机为研究对象,开展小型永磁风力发电机的优化设计和削弱齿槽转矩方法的研究,论文的主要工作和创新点如下:1.依据同步发电机运行原理,进行永磁风力发电机的电枢反应分析;根据传统电机的设计理论进行永磁风力发电机的电磁设计,并引入绕组理论,分析分数槽永磁风力发电机的绕组磁势谐波。2.利用有限元理论建立永磁风力发电机的叁维电磁模型,分析永磁风力发电机的电磁性能和运行特性;研究基于混沌优化算法的永磁风力发电机优化技术,并对优化结果进行了可靠性验证。3.对永磁风力发电机的齿槽转矩开展研究:基于能量法和傅里叶分解,推导永磁电机齿槽转矩的表达式;分析斜槽、定子齿开辅助槽、不等槽口宽配合、永磁体极弧系数、磁极分段以及磁极偏移对齿槽转矩的影响。4.提出一种定子槽开辅助齿的永磁风力发电机定子结构,通过推导每i个槽开一个辅助齿的傅里叶分解系数解析表达式,重点研究辅助齿分布对齿槽转矩的影响;结合小型永磁风力发电机模型及参数,定量研究辅助齿宽度对齿槽转矩的影响,并得到最优化辅助齿宽度下的齿槽转矩;引入辅助齿高度与定子齿高度比尼,计算得到傅里叶分解系数随尼值的变化曲线。5.进行了定子开有辅助齿的永磁风力发电机样机的制作,基于杠杆测量法、动态测量法和静态测量法制定相应的实验方案,对样机的齿槽转矩进行测试。实验测量结果表明,提出的此种永磁风力发电机可以有效抑制齿槽转矩,具有实际应用价值。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-01-01)

董庆明[5](2014)在《小型永磁风力发电机设计与优化研究》一文中研究指出传统的小电感小型永磁风力发电机,随着风速继续加大,发电机的转速增加,电枢电流也会随之增大,那么当达到极限电流时,就可能会烧坏绕组。对于小电感电机而言,若想使其能够在较大转速下继续运行,就必须采取“弱磁控制”来限制电枢电流,这就必然会增大成本并增加整个系统的复杂程度。针对这一问题,本文设计一种适合在较宽风速范围下运行的大电感小型永磁风力发电机。论文首先介绍了小型永磁风力发电机设计的基本原则,确定了小型永磁风力发电机的永磁体材料、槽数、极数和绕组结构这些基本的电磁方案。然后讨论了电机的磁路和电磁场计算基础理论及有限元分析方法,在此基础上对电机的结构进行了设计,包括电机的磁路、主要尺寸、槽型参数和定转子轭部参数等,并用有限元软件Ansoft Maxwell,从磁密分布、磁力线分布、绕组电感、空载反电动势波形和齿槽转矩等方面对所设计的小型永磁风力发电机进行了仿真验证。接着从槽口参数和永磁体尺寸这两个方面入手对小型永磁风力发电机进行了结构优化研究,主要研究了这些参数对电机定子绕组电感、空载反电动势波形和齿槽转矩的影响,得出了电机性能优化的相关结论。本文所设计小型永磁风力发电机,符合大电感特性要求,所建立的仿真模型,经仿真验证其具有恒流源输出特性。按照仿真模型的参数,通过外协制作加工了实物电机,经过测试该电机的运行特性,得到了空载反电动势波形,绘制了在不同转速下的空载损耗曲线,得出电机在额定转速下的效率,并且验证了实物电机的恒流源特性。总之,仿真模型与实物电机的性能均符合设计要求,验证了所设计电机的合理性。(本文来源于《大连海事大学》期刊2014-12-01)

张胜男,张东宇[6](2014)在《小型永磁同步风力发电机电磁设计及仿真》一文中研究指出介绍了小型风力发电系统总体结构和工作原理,列举了3k W永磁同步风力发电机的主要技术参数。并对发电机的空载特性、负载特性进行了仿真计算分析,尤其是对定子是否采用斜槽时发电机的空载特性进行了对比仿真分析。(本文来源于《防爆电机》期刊2014年06期)

赵俊峰,朱熀秋[7](2013)在《小型风力发电机用永磁轴承参数设计》一文中研究指出为降低磁轴承系统的功耗,减小磁轴承的体积,提高磁轴承系统结构的紧凑程度,采用永磁轴承作为小型磁悬浮风力发电机径向两自由度的支承结构,在介绍永磁轴承结构与工作原理的基础上,采用磁荷理论,推导了轴向磁化斥力型永磁轴承径向悬浮力的数学模型,并对永磁轴承主要结构参数进行了详细分析。分析结果表明,径向承载力大小随磁环高度的增加是有限度的;轴向偏移会使径向承载力减小,且当轴向偏移量≥3mm时,轴承性质发生了变化。利用Ansoft软件对四环迭加后的径向永磁轴承进行了有限元分析。仿真结果表明,所选的永磁轴承参数既能够满足径向悬浮力的要求,又能充分高效地利用永磁材料的磁性能。(本文来源于《电机与控制应用》期刊2013年08期)

郭小雷,郑小维,张洁琼[8](2011)在《模块化绕组在小型永磁风力发电机中的应用》一文中研究指出针对1000 W的永磁风力发电机,采用电磁场有限元分析软件Magnet分析了给定的性能指标及主要尺寸下,不同的集中绕组结构对发电机空载电动势和起动阻力矩的影响。结果表明,采用24槽/22极模块化绕组方案,发电机空载电动势的正弦度高,起动阻力矩小。分析结果对小型永磁风力发电机的绕组设计具有一定参考价值。(本文来源于《微电机》期刊2011年07期)

张锦光,胡业发,王念先[9](2010)在《小型低风速风力发电机永磁轴承的设计与分析》一文中研究指出风能是重要的可再生能源,低风速风能的利用对风力发电的发展有重要意义。磁力轴承能有效地减小风力发电机的启动阻力矩、降低启动风速。永磁轴承具有体积小、无功耗、结构简单、零响应时间等优点而被广泛应用。对永磁轴承的结构设计进行了分析,并采用轴向磁化轴向迭加多环径向永磁轴承作为低风速风力发电机主轴支承,用有限元法分析计算了的永磁径向轴承的径向力,完成了实验样机,对比实验表明,该样机的启动阻力矩比传统的风力发电机降低了40%。(本文来源于《机械制造》期刊2010年05期)

钱杰[10](2010)在《低风速小型永磁风力发电机叶片及支承的研究与设计》一文中研究指出风能是绿色可再生能源。在当今世界能源短缺,同时又突出强调环保的情况下,大力开发风能资源是普遍的趋势和潮流。降低风力发电机的启动风速可以更充分的利用风能资源,而叶片和主轴的支承是影响风力发电机启动风速的主要因素之一,由此开展对风力发电机叶片和主轴支承方式的研究具有重要的现实意义。介绍了几种叶片的设计理论,贝茨理论表明风力发电机的最大风能利用系数为0.593,至今都没有风力发电机能超过这个极限;介绍了叶素理论,通过叶素理论的假设条件推导出了叶素的受力情况和叶素上的轴向风轮转矩。介绍了涡流理论,涡流理论是经过风轮后以及风轮上方气流的漩涡与相似导线的磁场理论得到的,其结论和贝茨理论一致。在叶片的技术方面本文主要介绍了翼型的相关基本概念以及NACA系列翼型和风力发电机专用翼型,并利用CFD软件Fluent对两种NACA系列翼型进行了气动性分析,包括对压力场、速度场以及升阻比特性的对比分析,并对翼型进行了改进设计使其更能满足低风速启动的要求。将新翼型与原来的翼型进行对比分析,确定适合的翼型。根据贝茨理论,采用设计的翼型对叶片进行实体建模和有限元分析。为了降低风力发电机的启动阻力矩,在小型风力发电机中采用永磁轴承的支承方式。对永磁轴承进行有限元分析得到内外磁环之间的径向偏移对永磁轴承的径向力和轴向力的影响,根据分析结果对永磁轴承进行结构设计。通过两台采用不同支承方式的风力发电机的对比实验分析了磁悬浮支承对风力发电机启动阻力矩的影响。设计低风速小型磁悬浮风力发电机样机,主要分析了小型永磁悬浮风力发电机在装配时所遇到的问题和解决方法。装配永磁轴承时由于磁环产生的强大磁力,有必要设计出一套装配机构,并对永磁轴承的装配过程进行了详细介绍。简单介绍了整机的装配过程并对小型永磁悬浮风力发电机的结构特点进行了分析。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2010-04-01)

小型永磁风力发电机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

大规模发展风力发电产业是解决我国能源和电力短缺的战略选择之一。小型风力发电机设备以其运营低成本,无污染,低能耗,灵活多样的结构选择以及安装使用和运行维护简便的特点,在风力发电方面占有较大优势。然而,风力发电机的许多关键技术依然不够成熟,特别是小型风力发电机。轴承作为发电机的关键零部件之一同样面临多重挑战。现有的小型风力发电机启动阻力大,致使发电机的启动风速较高,对风能的利用率低。因此,开发适用于低风速区的小型低风速风力发电技术,是扩大我国风能有效利用面积的关键。本文以某1kW垂直轴小型风力发电机为研究对象。首先,提出用永磁悬浮轴承替代现有发电机转子使用的传统轴承的方案,设计了永磁悬浮轴承。其次,利用ANSYS软件对设计好的永磁悬浮轴承的承载力进行了有限元仿真分析。仿真分析证明该轴承的承载能力满足承载要求。然后,对制造完成的零部件进行装配,并对最终产品进行了承载力的测试。实测结果与仿真分析吻合,设计方案合理。最后,将永磁轴承安装在小型风力发电机上进行对比测试和装机验证。通过对比,使用本文设计轴承的小型风力发电机较使用常规轴承的小型风力发电机启动风速明显减小。从而使该型小型风力发电机可以用于风能资源不丰富的地区,提高风能利用率,这对国家能源战略意义深远。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

小型永磁风力发电机论文参考文献

[1].刘业鹏,翟永杰.基于模糊控制的小型永磁风力发电机的最大跟踪控制[J].仪器仪表用户.2017

[2].范凌鹤.小型风力发电机用永磁悬浮轴承的设计与应用[D].河南科技大学.2017

[3].刘丹,李强,冯承超.小型直驱式永磁同步风力发电机快速最大功率追踪仿真研究[J].电力系统保护与控制.2016

[4].何庆领.小型永磁风力发电机的优化设计和齿槽转矩分析[D].合肥工业大学.2015

[5].董庆明.小型永磁风力发电机设计与优化研究[D].大连海事大学.2014

[6].张胜男,张东宇.小型永磁同步风力发电机电磁设计及仿真[J].防爆电机.2014

[7].赵俊峰,朱熀秋.小型风力发电机用永磁轴承参数设计[J].电机与控制应用.2013

[8].郭小雷,郑小维,张洁琼.模块化绕组在小型永磁风力发电机中的应用[J].微电机.2011

[9].张锦光,胡业发,王念先.小型低风速风力发电机永磁轴承的设计与分析[J].机械制造.2010

[10].钱杰.低风速小型永磁风力发电机叶片及支承的研究与设计[D].武汉理工大学.2010

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