寬變速同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)ppt課件

1、畢設(shè)中期爭(zhēng)辯寬變速同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)39031102 徐優(yōu)指點(diǎn)教師：王自強(qiáng)主要內(nèi)容畢設(shè)進(jìn)展情況詳細(xì)成果展現(xiàn)未處理的問(wèn)題后期任務(wù)安排一 畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況經(jīng)過(guò)查閱大量資料，了解了寬變速同步發(fā)電機(jī)的任務(wù)原理。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)電機(jī)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，根據(jù)技術(shù)要求，計(jì)算出了寬變速同步發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。在ansoft的RMxprt中建立了電機(jī)的模型，對(duì)所建模型進(jìn)展仿真，并對(duì)仿真的曲線進(jìn)展分析討論。把模型導(dǎo)入到maxwell2D里面，再進(jìn)展仿真分析，察看磁通密度、磁力線等的分布圖。二 詳細(xì)成果展現(xiàn)這里我要做的寬變速同步發(fā)電機(jī)其實(shí)就是雙饋發(fā)電機(jī)。1 對(duì)寬變速同步發(fā)電機(jī)的原理的了解寬變速同步發(fā)電機(jī)采用繞線式異步電機(jī)，定

2、子直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子側(cè)經(jīng)過(guò)變流器與電網(wǎng)相連。當(dāng)負(fù)載和轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，經(jīng)過(guò)調(diào)理輸入轉(zhuǎn)子繞組的電流，不僅能堅(jiān)持定子輸出的電壓和頻率不變，而且還能調(diào)理雙饋發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)。寬變速同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有三相勵(lì)磁繞組構(gòu)造，當(dāng)通以某一頻率轉(zhuǎn)差頻率的交流電時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子的實(shí)踐轉(zhuǎn)速加上交流勵(lì)磁產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，那么在電機(jī)氣隙中構(gòu)成一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在定子側(cè)感應(yīng)出同步頻率的感應(yīng)電勢(shì)。2 參數(shù)的計(jì)算額定容量：120KVA額定電壓：200V轉(zhuǎn)速范圍：4800-9000rpm極數(shù)：2P=4定子槽數(shù)：48轉(zhuǎn)子槽數(shù)：36定子外徑：348mm定子內(nèi)徑：222mm轉(zhuǎn)子外徑：22

3、1mm轉(zhuǎn)子內(nèi)徑：80mm鐵芯長(zhǎng)度：180mm3 模型的建立和仿真分析從仿真的數(shù)據(jù)可以看出定子輸出相電壓是115.467v對(duì)應(yīng)的線電壓剛好是200v。定子磁密和定子熱負(fù)荷都是符合閱歷值的，但是轉(zhuǎn)子磁密和轉(zhuǎn)子熱負(fù)荷似乎有點(diǎn)偏高。相電流隨轉(zhuǎn)速變化曲線 0.002000.004000.006000.008000.0010000.00Speed (rpm) 0.0050.00100.00150.00200.00250.00Phase Current (A)ANSOFTCurve InfoStator Output Phase CurrentRotor Input Phase Current Referr

4、ed to Stator由圖可以看出，轉(zhuǎn)速在4800-9000rpm的相電流是恒定的。輸出功率隨轉(zhuǎn)速的變化的曲線 0.002000.004000.006000.008000.0010000.00Speed (rpm)-25.0025.0075.00125.00175.00Input/Output Power (kW)ANSOFTCurve InfoStator Output PowerRotor Output PowerTotal Output PowerMechanical Input Power由圖可以看出轉(zhuǎn)速在4800-9000rpm范圍內(nèi)，定子輸出功率不變，轉(zhuǎn)子輸出功率隨轉(zhuǎn)速的上升而添

5、加，總的輸出功率也是上升的，此時(shí)s0時(shí)，電機(jī)超同步運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)差功率為sPem0，表示轉(zhuǎn)子方電源吸收由電機(jī)氣隙回饋的一部分電磁功率，此時(shí)原動(dòng)機(jī)提供的機(jī)械功率為 (1+s)P em，表示定子方發(fā)出的電功率以及轉(zhuǎn)子方電源吸收的電功率全部由原動(dòng)機(jī)承當(dāng)。在小于4800rpm的時(shí)候，0s0，表示電磁功率一部分由轉(zhuǎn)子方電源提供。4 導(dǎo)入maxwell2D中進(jìn)展瞬態(tài)分析下面為7800rpm時(shí)間為0.01s時(shí)的網(wǎng)格剖分圖。網(wǎng)格劃分對(duì)有限元求解非常重要，網(wǎng)格越細(xì)那么離散域的近似程度越好，計(jì)算結(jié)果也越精準(zhǔn)，但計(jì)算量和誤差都將增大。以下圖為78000rpm，0.01s時(shí)的磁力線分布圖以下圖為磁通密度分布圖場(chǎng)圖動(dòng)態(tài)模擬察看磁通密度矢量分布圖定子輸出電流由圖可以看出定子輸出電流隨時(shí)間有個(gè)過(guò)渡過(guò)程，逐漸成為三相正弦轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓同定子感應(yīng)電流一樣，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓也需求一個(gè)過(guò)渡過(guò)程。定子感應(yīng)相電壓由于“齒槽效應(yīng)的存在，定子感應(yīng)電壓不是完美的三相正弦波形，由圖可以看出相電壓的有效值近似為115V，與技術(shù)要求中的200/115V一致，也和在RMxprt中仿真的結(jié)果一致。三 還沒(méi)有完成的任務(wù)1優(yōu)化設(shè)計(jì)曾經(jīng)有了本人的想法并且也著手做了，但是不是教師想要的方法，如今在重新做，由于計(jì)算量特別大，目前沒(méi)有出來(lái)結(jié)果。2磁場(chǎng)發(fā)熱散熱和機(jī)械強(qiáng)度的校核還沒(méi)有計(jì)算。四 后期任務(wù)