無刷雙饋發(fā)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制研究.pdf

1、隨著不可再生資源的日益枯竭，能源問題在全球范圍內(nèi)倍受重視。節(jié)能減排和尋找并利用新的可再生能源逐漸成為目前緩解能源問題的兩種主要措施，同時(shí)，如何高效地利用現(xiàn)有的各種能源也成為研究的熱點(diǎn)問題?，F(xiàn)階段，能夠利用的可再生能源包括水能、風(fēng)能和太陽能等，設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為電能依然是它們的最有效利用方式。在風(fēng)力、水力等變速恒頻發(fā)電領(lǐng)域，雙饋電機(jī)一直扮演著重要的角色。到目前為止，雙饋電機(jī)仍然是實(shí)現(xiàn)中大功率變速恒頻發(fā)電的最優(yōu)方案。無刷雙饋電機(jī)（Brushle

2、ss doubly fed machine，簡(jiǎn)稱BDFM）是一種多方面性能都要優(yōu)于傳統(tǒng)交流電機(jī)的新型電機(jī)，同樣可以十分便捷地實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電。因此，對(duì)BDFM的研究和開發(fā)逐漸受到重視和關(guān)注。
　　在論述BDFM的發(fā)展歷程、國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀和一些獨(dú)具優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上研究了其運(yùn)行機(jī)理和磁場(chǎng)調(diào)制理論，分析了BDFM的整體特點(diǎn)，其定子上存在兩套獨(dú)立繞組，轉(zhuǎn)子包括籠型、凸極磁阻、徑向疊片磁阻和繞線式等多種形式，且具有同步、異步、雙饋及發(fā)電等多種運(yùn)

3、行方式。針對(duì)目前無刷雙饋發(fā)電機(jī)定子優(yōu)化過程中同相線圈間易產(chǎn)生環(huán)流的問題，移植“雙極對(duì)數(shù)槽號(hào)相位圖法”，使定子繞組的排列生動(dòng)直觀，大大提高了兩套獨(dú)立繞組的分布設(shè)計(jì)效率;針對(duì)目前無刷雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子優(yōu)化設(shè)計(jì)缺少明確可行方案的現(xiàn)實(shí)問題，提出“參數(shù)優(yōu)化解耦法”，應(yīng)用此方法能夠確保BDFM的各類轉(zhuǎn)子達(dá)到最優(yōu)性能參數(shù)組合。以一套BDFM結(jié)構(gòu)計(jì)算尺寸為基礎(chǔ)，利用文中提出的方法，在有限元Ansoft Maxwell仿真環(huán)境中對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究，確定了