双c型定子聚磁式转子横向磁通永磁风力发电机研究

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1、学校代码：１０２８６．分类号：ＴＭ３１５密级公开；ＵＤＣ．：６２１３学号：１０９３５５東馬大嗦博±学位论文双Ｃ型定子聚磁式转子横向磁通永磁风力发电机研究研究生姓名：贾周导师姓名：抹鹤５教巧申请学仿类别工学巧±学位授予单位东南大学一２０级学科名敌电气工程论文答辩日期１５年７月巧日二级学科名称电气工程学位授予日期２０１５年月日答辩毒员会丰席王巧坐罢＾评阅Ａ２０１５年７月２０日乘兩？聲：ｋ博壬学化论文双Ｃ型定子聚巧式转子横向煤

2、通永路风力发电机研巧专化名称：电气工程研巧生姓名：贾周导师姓名：林鹤云教授本论文获国家自然科学基金项目（５１０７７０１２）和江苏省２０１２年度普通高校研究生科研创新计划巧目ＣＸＬＸ１２００９４资助。（＿）ＳＴＵＤＹＯＮＴＲＡＮＳＶＥＲＳＥＦＬＵＸＰＥＲＭＡＮＥＮＴＭＡＧＮＥＴＷＩＮＤＧＥＮＥＲＡＴＯＲ－ＷＩＴＨＤＯＵＢＬＥＣＳＴＡＴＯＲＡＮＤＦＬＵＸＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＥＤＲＯＴＯＲＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵ

3、ｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺｈｏｕＪｉ红ＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＨｅｙｕｎＬｉｎＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｌｙ２０１５，东南大学学位论女独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导巧指导下进行的研究工作及取得的硏究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

4、或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过一的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名；＾＠日襯；３个如东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可レッ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阔和借阅，可Ｗ公布（包括巧登）论文的全部或部分内容。论文

5、的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名；导师签名日期；暖風＾摘要横向磁通永磁电机（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＦｌｕｘＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＭａｃｈｉｎｅ，ＴＦＰＭＭ）的转矩密度巧效率比传统永磁电机高，因此适用于低速大转矩的风力发电场合。ＴＦＰＭＭ的出现解决了传统径向磁通和轴向磁通电机定子齿与电枢槽在同一平面内的增大磁通量与増大绕姐电流之间的矛盾，己成为电机设升和相关研巧的热点。本课题在深入研究现有结构ＴＦＰＭＭ的基础上采用一个电枢整合两组Ｃ型定子铁也，创

6、造Ｃ型Ｄｌ－ＣＳｔｔ性提出双定子聚磁式转子横向磁通永磁风力发电机ｏｕｂｅａｏｒＦｌｕｘＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄＲｏｔｏｒ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ－磁体ＦｌｕｘＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｎｅｔＧｅｎｅｒａｔｏｒ，ＤＳＦＣＲＴＦＰＭＧ）。该电机ｇ结构更加紧凑，永和娃钢叠片都得到了充分利用，永磁磁链显著增加，发电机整体空间利用率更窩。聚磁式转子结构的引入提升了发电机气隙磁密和功率密度，因此更适合低速直驱风力发电领域。ＴＦＰＭＭ的电路与磁路是解賴的，可自由设置线圈截面积、铁也尺寸和磁极对数，从而有效

7、利巧材料和空间ＳＦＣＲ－ＴＦＰＭＧ，显著提高电机功率密度和转矩密度。本课题研究目的是建立Ｄ基本理论和分析、设计方法，并在此基础上研制样化从而对理论分析进行验证，为ＴＦＰＭＭ的一发展及应用开发巧累经验。研巧工作取得了定突破和进展，可为更大型风力发电机的开发研制提供完整的数学模型和实验数据，促进了新型特种电机的理论发展和更广泛的工程应用。对新结构ＤＳＦＣＲ－ＴＦＰＭＧ的结构将点、结构尺寸、运行原理及电磁参数进行了详细描述。采用３－ＤＳＦ－ＦＥＭ技术对ＤＣＲＴＦＰＭＧ空载与负载时磁场分布特点及磁密、反电动势和电

8、枢电感等参数进行了分析，归纳了电机各参数间数学关系并总结了部分设计规律。推导出ＤＳＦＣＲ－ＴＦＰＭＧ数学模型－，对ＤＳＦＣＲＴＦＰＭＧ的电磁汁算和尺寸优化等关键技术进行研巧。探讨了新型电机的优化策略，总结了ＴＦＰＭＧ特有的设计规律和研究方法。研制了单－证了样