收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

储能飞轮动发一体机电磁关键问题及温度场的研究

于雅莉  
【摘要】:随着世界经济的高速发展,人类面临着实现经济和社会可持续发展的重大挑战,环境和能源问题极为突出。能量存储是有效利用能源的重要手段,是实现能源高效利用的重要途径,是当今社会解决能源危机的一个重要方向。飞轮储能以其使用寿命长、功率密度高、储能密度大、基本上不受充放电次数的限制、安装维护方便、对环境无危害等优点,成为目前最具应用前景的新型储能技术。 本课题基于中央高校基本科研业务费专项基金课题《高速动发一体机的研究(HEUCF111705)》和《高速储能飞轮用动发一体机的最优效率研究(HEUCF101706)》。主要服务于舰船领域储能技术方面的需要,目的是改善船舶电力系统的电能质量,增强能量的可重复利用,提高船舶电力系统的稳定性。以600Wh储能飞轮单机运行为主要基础研究对象,针对储能飞轮用动发一体机电磁关键问题及温度场进行深入研究。 通过对储能飞轮系统能量及速度指标的核算,计算得到适用于储能飞轮系统的动发一体机的参数指标,并进行基本磁路参数计算和结构设计。对本文储能飞轮系统运行状态深入分析,提出了动发一体机的特定工况条件,并设计了动发一体机电动状态电流分阶、发电状态恒功率、恒电流的控制方法,此方法不但使储能飞轮系统各指标及参数的关系变得清晰,而且给电机参数的有限元计算提供理论基础,并为其他电机设计提供理论参考。推导了特定工况条件下,各关键参数之间的函数关系,拟合了各关键参数的函数关系曲线。 研究了不同定转子结构和永磁体不同充磁形式对电机性能的影响,分析了永磁直流无刷电机铁心内磁场变化规律。确定样机采用内转子结构,永磁体为分块式平行充磁形式,对样机的二维有限元模型进行计算,得到动发一体机各工况条件下的关键参数值,并建立了各关键参数的函数关系及曲线形式,与第2章中的理论推导做以对比,验证了特定工况条件下控制方法及关键函数关系理论推导的正确性。 提出了一种上下及内外均为双层的H型铁心结构的永磁直流无刷动发一体机。新型H型铁心结构,配合多相绕组,可以构成多相冗余结构电机,上下两套可以独立工作的绕组,既可以一起使用,也可以分开单独使用,具有容错能力。对H型铁心结构电机在综合物理场中进行了计算。经过优化设计,此新结构电机达到系统高速,大功率的设计目标。 永磁直流无刷电机的效率是考查电机性能的一个主要技术指标,损耗的准确计算为提高电机的总体性能和温升问题研究起到重要的作用。采用有限元数值计算方法计算了不同工况下的永磁直流无刷电机定子铁心损耗、转子涡流损耗和绕组铜耗。验证了各工况条件下采用的控制方法有效的降低了系统的损耗,提高了动发一体机的效率。同时,系统损耗的精确值作为瞬态温度场分析时候的热源,可以给温度场的精确计算提供数据支撑。 永磁直流无刷电机温度升高对电机的工作性能产生影响,电机的使用寿命和运行的可靠性也受到直接影响,因此对永磁直流无刷电机的温度场计算非常必要。根据空气动力学与传热学相关理论,本文在电磁稳态条件下,分别建立了永磁直流无刷电机定子和转子的三维暂态温度场计算模型,并给定求解域的基本假设条件和边界条件,采用离散变热源的加载形式,分别对动发一体机的电动状态、发电状态和保持状态进行了温度场计算,得到了各状态的电机最热点温度,能够指导电机设计,并为电机水冷设计提供了前提条件。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 曹振寿;《国外摄录一体机选购指南》[J];照相机;1994年02期
2 刘文开,丁启芬;摄录一体机的持机要领[J];照相机;1994年05期
3 ;快讯[J];TWICE消费电子商讯;2006年03期
4 ;SmartOne开启电脑DIY新时代[J];消费电子;2010年06期
5 南柏芳,何青,胡立平;摄编一体机:影像直接从镜头到硬盘[J];影视技术;1997年03期
6 ;家用空调热水器一体机制成[J];电器工业;2001年08期
7 季杰,裴刚,何伟,董军;空调-热水器一体机单独制热水模式的性能模拟和实验分析[J];暖通空调;2004年12期
8 泡泡;;微星多点触控大屏一体机[J];军民两用技术与产品;2009年12期
9 韩程伟;怎样选购家用摄录一体机(下)[J];照相机;1995年04期
10 何晓杲;神盾OPAZ取证仪简介[J];警察技术;1998年04期
11 凌河;;东芝全高清一体机应“运”而出[J];TWICE消费电子商讯;2008年08期
12 于昊;;厨房一体机:厨房电器的新选择?[J];电器;2008年10期
13 ;多点触控 心随指动——海尔乐趣Q5电脑一体机[J];消费电子;2010年04期
14 ;自己动手 丰衣足食——AOC V228可定制一体机[J];消费电子;2010年10期
15 马炳波 ,杨小京 ,冯海涛;异步直驱电机—离合器一体机在波轮式全自动洗衣机中的开发应用直[J];家电科技;2003年08期
16 田芳;差异化产品引出一片新天地 海尔“阳光丽人”洗干一体机受到专家好评[J];家用电器;2005年05期
17 ;数码一体机市场:技术变革一触即发[J];制造业自动化;2007年04期
18 白色;;家电企业牵手运营商拓展一体机市场[J];TWICE消费电子商讯;2008年17期
19 韩程伟;怎样选购家用摄录一体机(上)[J];照相机;1995年03期
20 宋光英;摄录一体机电池组的修复[J];实验教学与仪器;2000年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周师亮;;议机顶盒的发展趋势兼及“一体机”电视机[A];卫星直播与接收系统(机顶盒)应用研讨会资料汇编[C];2005年
2 张国臣;;浓缩干燥一体机及其在氯化钙等行业中的应用[A];中国无机盐工业协会专家委员会扩大工作会议暨节能减排研讨会论文集[C];2007年
3 于灵慧;房建成;;深空探测用微小型高密度储能飞轮稳定性研究[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第一届学术会议论文集[C];2005年
4 丁中;;我国数字电视整体转换的困惑与对策:探讨PCMCIA机卡分离方案的实际应用[A];文化产业发展(四川·成都)论坛广电影视产业专题论坛暨数字电视(成都)高峰论坛论文集[C];2005年
5 曾焕昭;;多功能一体机的彩色变换和色域映射[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
6 蔡芳芳;刘乃玲;张成;;一种新型家用空调热水一体机的研发[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
7 蔡芳芳;刘乃玲;张成;;一种新型家用空调热水一体机的研发[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年
8 张国臣;;氯化镁液体一步法制取轻质氧化镁工艺及设备[A];2008年中国镁盐行业年会暨节能减排新技术推介会专辑[C];2008年
9 沈志相;曾伟城;;浅论风冷蓄冰一体机(冷热双效)应用的经济性[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
10 杨宗坡;;突出工作面液压钻装锚一体机的研制与应用[A];经济策论(上)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 于雅莉;储能飞轮动发一体机电磁关键问题及温度场的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 韩邦成;单轴飞轮储能/姿态控制系统的仿真及其实验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
3 李利;共混聚合物混炼成型机理的研究[D];北京化工大学;2008年
4 李奕良;纤维缠绕飞轮强度分析与高效永磁轴承设计[D];清华大学;2008年
5 周黎妮;考虑动量管理和能量存储的空间站姿态控制研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马骏;基于嵌入式技术的银税一体机的设计与实现[D];电子科技大学;2011年
2 吕海波;卫星定位网络通信汽车记录仪一体机的研制[D];山东大学;2011年
3 杨宏图;稻麦收割开沟埋草一体机的改进设计与试验[D];南京农业大学;2010年
4 殷卓;便携式应急指挥通信一体机的设计研究[D];华东理工大学;2013年
5 凌贸易;装箱一体机系统方案设计及其控制系统开发[D];天津大学;2010年
6 朱静静;工程车显示监视控制一体机的设计与实现[D];南京理工大学;2013年
7 杨凯;全自动分包装一体机控制系统的研发[D];华侨大学;2012年
8 李俊龙;储能飞轮混合支撑系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 黄林川;储能飞轮磁悬浮轴承电控系统研究[D];东南大学;2004年
10 肖勇;基于LG芯片数模一体机软件体系应用与实现[D];海南大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;联想M7750N一体机支持Windows Vista[N];电脑商报;2007年
2 计算机世界实验室 李献;文档应用 一机搞定[N];计算机世界;2007年
3 胡嘉莉;创维全力打造数字酒店[N];中华工商时报;2008年
4 顾文军;一体机缓慢起步 内容不足限制发展[N];中国电子报;2008年
5 电脑商报记者 黄光伟;血拼网络多功能一体机市场[N];电脑商报;2009年
6 计算机世界实验室 闪云;让传真一体机变脸[N];计算机世界;2007年
7 周娴;主流厂商竞争策略大比拼[N];中国电子报;2004年
8 朴香梅;三星多功能一体机:玲珑身段功能强大[N];国际商报;2005年
9 张晓航;洗干一体机成为冬季新宠[N];中国质量报;2006年
10 李志超 本报记者 风痕;全面升级 HP推出5款激光一体机[N];大众科技报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978