寬變速同步發(fā)電機的優(yōu)化設(shè)計.ppt

畢設(shè)中期答辯,寬變速同步發(fā)電機的優(yōu)化設(shè)計39031102徐優(yōu)指導(dǎo)老師：王自強,主要內(nèi)容,畢設(shè)進展情況具體成果展示未解決的問題后期工作安排,一畢業(yè)設(shè)計的進展情況,通過查閱大量資料，理解了寬變速同步發(fā)電機的工作原理。通過學(xué)習(xí)電機設(shè)計的相關(guān)資料，根據(jù)技術(shù)要求，計算出了寬變速同步發(fā)電機的各項參數(shù)。在ansoft的RMxprt中建立了電機的模型，對所建模型進行仿真，并對仿真的曲線進行分析討論。把模型導(dǎo)入到maxwell2D里面，再進行仿真分析，觀察磁通密度、磁力線等的分布圖。,二具體成果展示,這里我要做的寬變速同步發(fā)電機其實就是雙饋發(fā)電機。,1對寬變速同步發(fā)電機的原理的理解,寬變速同步發(fā)電機采用繞線式異步電機，定子直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子側(cè)通過變流器與電網(wǎng)相連。當(dāng)負載和轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)輸入轉(zhuǎn)子繞組的電流，不僅能保持定子輸出的電壓和頻率不變，而且還能調(diào)節(jié)雙饋發(fā)電機的功率因數(shù)。,寬變速同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子具有三相勵磁繞組結(jié)構(gòu)，當(dāng)通以某一頻率（轉(zhuǎn)差頻率）的交流電時，就會產(chǎn)生一個相對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場，轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速加上交流勵磁產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，則在電機氣隙中形成一個同步旋轉(zhuǎn)磁場，在定子側(cè)感應(yīng)出同步頻率的感應(yīng)電勢。,2參數(shù)的計算,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：221mm轉(zhuǎn)子內(nèi)徑：80mm鐵芯長度：180mm,3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對應(yīng)的線電壓剛好是200v。定子磁密和定子熱負荷都是符合經(jīng)驗值的，但是轉(zhuǎn)子磁密和轉(zhuǎn)子熱負荷似乎有點偏高。,相電流隨轉(zhuǎn)速變化曲線,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,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)速的上升而增加，總的輸出功率也是上升的，此時s0，表示電磁功率一部分由轉(zhuǎn)子方電源提供。,4導(dǎo)入maxwell2D中進行瞬態(tài)分析,下面為7800rpm時間為0.01s時的網(wǎng)格剖分圖。網(wǎng)格劃分對有限元求解非常重要，網(wǎng)格越細則離散域的近似程度越好，計算結(jié)果也越精準(zhǔn)，但計算量和誤差都將增大。,下圖為78000rpm，0.01s時的磁力線分布圖,下圖為磁通密度分布圖,場圖動態(tài)模擬觀察,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間有個過渡過程，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)電壓也需要一個過渡過程。,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。,三還沒有完成的工作,1優(yōu)化設(shè)計已經(jīng)有了自己的想法并且也著手做了，但是不是老師想要的方法，現(xiàn)在在重新做，由于計算量特別大，目前沒有出來結(jié)果。2磁場發(fā)熱散熱和機械強度的校核還沒有計算。,四后期工作安排,第8、9周對磁場進行發(fā)熱散熱計算和機械強度校核設(shè)計第10、11周