磁通切换型聚磁式横向磁通永磁风力发电机研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51077012
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    林鹤云
  • 依托单位：
    东南大学
  • 学科分类：
    E0703.电机及其系统
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

风力发电正朝着大型化、高效率、高可靠性和低成本方向发展，海上风电已成为未来风电发展的重点。本项目将磁通切换原理和聚磁方式与横向磁通永磁电机有机结合，提出了一类具有新型拓扑结构和高功率密度的磁通切换型聚磁式横向磁通永磁发电机（FSFC-TFPMM），巧妙地解决了横向磁通永磁电机的一个共性不足，使其定子铁心数增加一倍，并具有聚磁特征，显著地增加了电机的每极磁通量，提高了功率密度，具有明显的原创性。本项目研究这类电机实现磁通切换和聚磁特征的最佳拓扑结构，掌握其参数计算以及性能分析方法，通过多目标优化设计，努力提高功率密度，减小电机体积，同时减少漏磁，提高功率因数；建立该电机及控制系统的仿真模型，搭建并网发电系统，结合该电机的特点，仿真并实验研究最大风能追踪的控制方法和控制策略。本项目不仅可以丰富电机形式，而且有助于提高我国大型风力发电机设计与控制的基础研究水平，积累核心技术和自主创新能力。

结项摘要

横向磁通永磁电机（TFPMM）是一种电路与磁路在结构上完全解耦的新型永磁电机，相比传统的径向和轴向磁通永磁电机具有较高的转矩密度，且易于实现多极化，在低速大容量风力发电领域具有广阔的应用前景，对其设计、分析、优化及在风力发电系统中的控制进行研究具有重要的理论意义和工程价值。. 本课题在广泛研究国内外已有TFPMM的基础上，创新性地提出了一种新型的磁通切换型聚磁式横向磁通永磁同步电机（FSFC-TFPMM），对该电机的拓扑结构、运行原理进行了详细地分析，并对电机的电磁设计、分析理论以及电机优化等方面进行了全面深入的研究。此外，搭建了直驱式并网风力发电系统（WPGS）的仿真系统与实验平台，对其主电路的拓扑结构，以及发电机侧和电网侧控制器的控制策略与控制算法进行分析设计并加以改进。在此平台上，对FSFC-TFPMM应用于风力发电的控制技术进行了深入研究探讨。项目主要的研究内容和取得的成果如下：.（1）深入研究了FSFC-TFPMM的结构特点与运行原理，给出了电机的电磁与结构参数的设计方法，采用三维有限元法（3D-FEM）对该电机在空载与负载时的磁场分布特征进行了分析，计算了绕组磁链、感应EMF、绕组电感以及定位力矩等电磁性能参数。.（2）分别设计制作了单相与三相FSFC-TFPMM样机并进行实验测试，对发电机的外特性、定位力矩等参数进行了测量，验证了电磁设计的正确性，并以减少电机定位力矩为目标对该电机的结构参数进行了优化。.（3）构建了基于Matlab/Simulink的仿真系统和以TMS320F2812 DSP为核心的实验平台。通过电机侧和电网侧的协调控制，实现了MPPT和整个WPGS稳定运行。将FSFC-TFPMM应用于直驱式WPGS，根据其自身的特点提出了适合于该发电机的控制方式，仿真与实验结果验证了该新型电机运用于WPGS中的可行性与有效性。.（4）对双C形定子铁心FS-TFPFM和E形FSFC-TFPMG这两种新结构发电机进行了初步的有限元分析，给出了一些重要的结果。. 基于本项目的研究工作，发表论文20篇，SCI收录8篇。申请发明专利9件，获发明专利授权5件。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（11）
专利数量（9）
3-D Analytical Modeling of No-Load Magnetic Field of Ironless Axial Flux Permanent Magnet Machine
无铁芯轴向磁通永磁电机空载磁场的 3-D 分析建模
  • DOI：
    10.1109/tmag.2012.2194699
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Magnetics
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Huang, Yunkai;Ge, Baoyun;Dong, Jianning;Lin, Heyun;Zhu, Jianguo;Guo, Youguang
  • 通讯作者：
    Guo, Youguang
基于机械轴承飞轮储能系统损耗的构成分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯奕;林鹤云;颜建虎;黄允凯
  • 通讯作者：
    黄允凯
Analysis and control of a dual-stator hybrid excitation synchronous wind generator
双定子混合励磁同步风力发电机分析与控制
  • DOI：
    10.1049/iet-epa.2010.0284
  • 发表时间：
    2011-09
  • 期刊：
    IET Electric Power Applications
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Lin, H.;Liu, X.;Zhu, Z. Q.;Fang, S.
  • 通讯作者：
    Fang, S.
Cogging Torque Optimization of Flux-Switching Transverse Flux Permanent Magnet Machine
磁通切换横向磁通永磁电机齿槽转矩优化
  • DOI：
    10.1109/tmag.2013.2244855
  • 发表时间：
    2013-05
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Magnetics
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Yan, Jianhu;Lin, Heyun;Feng, Yi;Zhu, Z. Q.;Jin, Ping;Guo, Yujing
  • 通讯作者：
    Guo, Yujing
Fuzzy Control for Flux Weakening of Hybrid Exciting Synchronous Motor Based on Particle Swarm Optimization Algorithm
基于粒子群优化算法的混合励磁同步电机弱磁模糊控制
  • DOI：
    10.1109/tmag.2012.2196761
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Magnetics
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Huang, Mingming;Lin, Heyun;Huang, Yunkai;Jin, Ping;Guo, Yujing
  • 通讯作者：
    Guo, Yujing

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

利用子域法的永磁涡流联轴器解析建模分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中国电机工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王坚;林鹤云;房淑华;朱建国
  • 通讯作者：
    朱建国
非对称交错混合励磁爪极同步电机
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    东南大学学报（自然科学版）, 37(4): 614-617, 2007
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨成峰;林鹤云
  • 通讯作者：
    林鹤云
混合励磁爪极同步电机磁路结构及
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    微特电机, 35(7): 12-15,2007
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨成峰;林鹤云
  • 通讯作者：
    林鹤云
预应力钢绞线加固RC柱抗震延性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    结构工程师
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹忠民;林鹤云
  • 通讯作者：
    林鹤云
新型混合励磁同步电机调速系统的
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    电机与控制学报，录用.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨成峰;林鹤云;刘细平
  • 通讯作者：
    刘细平

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

林鹤云的其他基金

能量回馈型无刷永磁耦合调速高效节能系统设计方法与最优控制技术
  • 批准号：
    52377040
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    50 万元
  • 项目类别：
    面上项目
面向电动汽车全域高效记忆电机系统基础科学问题与关键技术研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    300 万元
  • 项目类别：
    重点项目
高转矩密度永磁调速节能技术理论研究
  • 批准号：
    51577026
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    68.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
磁通切换型可变磁通记忆电机及其在线调磁驱动协调控制基础研究
  • 批准号：
    51377020
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    88.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
可变磁通与可变极永磁记忆电机及其控制的理论研究
  • 批准号：
    50677007
  • 批准年份：
    2006
  • 资助金额：
    29.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
电磁场非协调有限元分析理论研究
  • 批准号：
    50277005
  • 批准年份：
    2002
  • 资助金额：
    7.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码