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1、风力发电论文：双整流器并联输出双绕组永磁同步风力发电机的研究【中文摘要】永磁同步发电机在小型风力发电中已经有很广泛的应用,对于永磁同步发电机各个方面的研究,均是希望在各项条件相同的情况下,尽可能的提高输出功率。因此本文提出双整流器并联输出结构的永磁同步发电机,通过双绕组的配置,使系统具有功率密度高、效率高、制造成本低等优点。课题主要就电机运行机理、设计方法、参数优化、系统仿真及实验研究进行展开。首先,在分析双绕组永磁同步发电机结构原理的基础上,推导绕组的自感和互感表达式、电流方程和电压方程、气隙谐波磁势与绕组谐波电流的关系,建立了双绕组永磁同步发电机的数学模型。通过
2、叠加定理,研究三相与六相双绕组气隙合成磁势对电机涡流损耗的影响,探讨六相双绕组发电机方案优越性。其次,对该结构发电机的设计方法进行深入研究,根据该种发电机性能指标、输入参数及设计过程要求,研究整流负载发电机与交流负载发电机在参数设计上的差异。提出该种电机基本参数的具体设计方法,并对电机的结构尺寸、极槽配合、绕组参数及永磁体参数等进行设计优化。然后,通过有限元仿真计算,研究双绕组发电机的磁场分布、电磁特性及电机性能。将仿真计算与解析计算结果进行比较分析,研究系统在双整流器条件下,发电机的转子结构和绕组相位对系统性能的影响。最后,制作一台样机,并对其进行实验测试研究,分
3、析发电机的实际运行特性,通过与仿真结果比较相电流各谐波幅值与基波的比值来检验其是否达到性能指标要求。【英文摘要】Permanentmagnetsynchronousgeneratorinsmallwindpowergenerationhasaverywiderangeofapplications,objectivesforallaspectsofthestudyonpermanentmagnetsynchronousgeneratorsweretoimproveoutputpowerasmuchaspossiblewiththesamecircumstances.T
4、herefore,thispaperproposesapermanentmagnetsynchronousgeneratorwithdualrectifierparalleloutput,throughthedouble-windingconfiguration,thesystemhashighpowerdensity,highefficiency,andlowcost.Thecontentofthispaperismainlyaboutthefollowingaspects:First,thestructureandprincipleofpermanentmagn
5、etsynchronousgeneratorwithdouble-windingisanalyzedandamathematicalmodelisestablished.Includingtheidentificationoftheexpressionofthewindingselfandmutualinductances,thecurrentequationandvoltageequations,therelationshipbetweentheairgapharmonicmagneticpotentialandharmoniccurrentwindings;Se
6、cond,thedesignmethodofthisstructureofgeneratorisstudied,includingthemethodtodeterminethemaindimensionsandparameters,andthemethodtodeterminethesizeofthepermanentmagnet,windingturnsandotherspecificdesignparametersisproposed;Andthentoanalyzethefiniteelementsimulationincludingmagneticfield
7、,electricaloutputcharacteristics.Thesimulationandanalyticalcalculationresultsarecomparedtoanalyzethesystemunderthedualrectifier,thegeneratorrotorwindingphasestructureandtheimpactonsystemperformance;Finally,aprototypehasbeenmade,anditsexperimentalhasbeentaken,theactualoperatingcharact
