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1、分类号：TM315密级：无UDC：621.3学校代码：11065硕士学位论文风电系统中感应发电机的结构设计研究赵永正指导教师吴新振教授学科专业名称电气工程论文答辩日期2015年5月30日摘要随着传统化石能源的日益枯竭，人类对可再生能源的需求持续增长。风能作为一种绿色、储量丰富、易利用的能源被广泛开发和利用。风力发电是风能使用的较为便捷的方式，作为风力发电系统的核心部件，感应发电机因其结构简单、成本低廉等优点而被广泛使用。本文介绍了风力发电系统的主要构成、感应发电机的工作原理。在满足技术参数的基础上，对兆瓦级鼠笼转子感应风力发电
2、机进行结构设计与优化，以提高电机的可靠性，并进一步降低成本。根据电机设计任务书规定的电机基本规格和基本技术要求，确定了电机铁芯外径和铁芯长度等电机的主要尺寸。本文根据公式确定了电机气隙长度、并选择了合适定转子槽型和槽配合，介绍了感应发电机结构设计的基本内容、原则和方法，并通过实例讲解定子嵌线、接线方式。本文以转轴挠度为例，通过解析法和有限元法分别分析计算了电机的机械强度。重力、轴伸处的集中应力和单边磁拉力引起的转轴挠度由解析法计算，重力和单边磁拉力所引起的转轴挠度由有限元法分析，其中单边磁拉力以等效压力的形式作用在转轴上部。结
3、果显示，解析法和有限元法所得到的转轴挠度近似相等。用SolidWorks的simulation模块仿真计算了机座的强度，包括其受力情况、位移大小以及安全系数等，并与许用值相比较。结果表明，机座强度符合设计要求。为节省电机结构设计的时间、提高工作效率，本文还探讨了用VB编程语言对SolidWorks进行二次开发。说明了直线绘制、拉伸凸台等函数的用法，并以转子冲片为例介绍了SolidWorks二次开发的原理与一般步骤。关键词：风力发电机、电机结构设计、电机机械计算、二次开发AbstractWiththeincreasingdepl
4、etionoftraditionalfossilenergy,humandemandforrenewableenergycontinuestogrow.Windenergy,whichisagreenenergy,haslargereserve,andisconvenienttouse,hasbeenvigorouslyexploitedandutilized.Anditcanbeusedinarelativelyconvenientway,namely,windpowergeneration.Inductiongenerat
5、ors,asthecorecomponentofwindpowergenerationsystem,arewidelyusednowduetoitsadvancedtechnology,lowcostandotheradvantages.Thispaperintroducesthemaincomponentsofwindpowergenerationsystemandtheworkingprincipleofinductiongenerators.Onthebasisofsatisfyingtechnicalparameter
6、s,bydesigningandoptimizingthestructureofsquirrelcagesinductiongeneratorsofMWclass,thereliabilityofmotorscanbeimproved,andthecostcanbefurtherreduced.Outerdiameterandlengthofironcore,andothermajordimensionsofmotorscanbecalculatedinaccordancewithgeneralspecificationand
7、basictechnicalrequirementsstipulatedindesignspecificationofmotors.Thispaperdescribesthemethodofcalculatingthelengthofairgapofmotorsandselectingsuitablegrooveprofilesandcombinationofslotsforstatorsandrotorsaccordingtoformulas,introducesthebasiccontent,principlesandme
8、thodsofstructuredesignofmotors,andexplainsthemethodsofinsertingandconnectingwiresofstatorsbygivingexamples.Bytakingshaftdeflectionasanexam
