飛輪儲能用磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、飛輪儲能技術(shù)以其充電放電速度快、存儲容量大、功率密度高、使用壽命長、無污染等優(yōu)點(diǎn),被運(yùn)用于電動汽車、航空航天、電力調(diào)峰、不間斷電源等領(lǐng)域。本課題根據(jù)飛輪儲能用電機(jī)性能的要求,提出將磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)作為飛輪電機(jī),使其既作為傳動部件又作為支承部件應(yīng)用于飛輪儲能系統(tǒng)中。
　　 磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)是集開關(guān)磁阻電機(jī)和磁軸承于一體,將旋轉(zhuǎn)力繞組和懸浮力繞組集中疊繞在定子極上,通過外圍控制電路同時實(shí)現(xiàn)電機(jī)的穩(wěn)定懸浮和旋轉(zhuǎn)。懸浮力繞組的作用相

2、當(dāng)于磁軸承,旋轉(zhuǎn)力繞組如同開關(guān)磁阻電機(jī)繞組,因此,磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)綜合了磁軸承和開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),具有無機(jī)械摩擦、維護(hù)率低、能夠?qū)崿F(xiàn)高速和超高速運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),具備飛輪電機(jī)的特性。
　　 在開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理的理論指導(dǎo)下,本文分析了磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行原理和徑向懸浮力產(chǎn)生原理,并對其懸浮力和旋轉(zhuǎn)力控制電路拓?fù)?、控制系統(tǒng)及幾種控制方法進(jìn)行了研究分析。
　　 在電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸不變的情況下,為了滿足在復(fù)雜工況

3、下提高轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性、增大懸浮力,本文對磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),將原本單一的凸極結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子改為由盤形部分和凸極部分共同構(gòu)成的混合轉(zhuǎn)子。依據(jù)改進(jìn)的電機(jī)模型,根據(jù)平面幾何關(guān)系分析推導(dǎo)了電機(jī)徑向力和旋轉(zhuǎn)力數(shù)學(xué)模型。
　　 分析磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計(jì)方法與步驟,本課題設(shè)計(jì)了三相12/8極磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī),采用有限元分析軟件Ansoft對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化,使其滿足設(shè)計(jì)要求。文中首先對混合轉(zhuǎn)子磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)