飛輪儲能系統(tǒng)用感應(yīng)子電機(jī)的研究.pdf

1、能量存儲是能源系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)能源高效利用的重要途徑；如何實(shí)現(xiàn)高效率、高功率密度、高可靠性的能量存儲，一直是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。在目前的各種能量存儲技術(shù)中，飛輪儲能技術(shù)以其原理簡單、易于控制等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。在飛輪儲能系統(tǒng)中，電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換是以電機(jī)及其控制為核心來實(shí)現(xiàn)的，飛輪電機(jī)的性能對整個飛輪儲能系統(tǒng)的性能具有較大的影響；感應(yīng)子電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單可靠、適合高速運(yùn)行、空載損耗低等優(yōu)點(diǎn)，在飛輪儲能系統(tǒng)中顯示出廣闊的應(yīng)用前

2、景，因而開展飛輪儲能系統(tǒng)用感應(yīng)子電機(jī)的研究對于實(shí)現(xiàn)高效能量存儲具有重要意義。
　　在對飛輪儲能系統(tǒng)用電機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上，本文以感應(yīng)子電機(jī)作為研究對象，對其結(jié)構(gòu)和機(jī)理進(jìn)行了研究，建立了感應(yīng)子電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并對電樞反應(yīng)進(jìn)行了分析。由于結(jié)構(gòu)的特殊性，感應(yīng)子電機(jī)的氣隙磁場為單極性磁場，并且直軸電樞反應(yīng)磁場中含有一個直流分量。
　　采用三維有限元法對感應(yīng)子電機(jī)內(nèi)的電磁場進(jìn)行了計(jì)算和分析；在此基礎(chǔ)上，對感應(yīng)子電機(jī)的勵

3、磁繞組進(jìn)行了設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)測試了感應(yīng)子電機(jī)的空載特性和負(fù)載特性。
　　在分析感應(yīng)子電機(jī)磁場的基礎(chǔ)上，提出了感應(yīng)子電機(jī)的二維簡化模型，并計(jì)算了電機(jī)的磁場分布、氣隙磁密和磁鏈，說明了此二維模型簡化的正確性；然后應(yīng)用該模型計(jì)算了轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)對感應(yīng)子電機(jī)性能的影響。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)子齒張角主要影響氣隙磁密的最大值，轉(zhuǎn)子槽深主要影響氣隙磁密的最小值。
　　由于直流偏磁作用，感應(yīng)子電機(jī)的鐵耗及其分析具有特殊性。分析了直流偏磁對鐵心材料磁特性的影