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毕业论文-无铁芯轴向磁通永磁同步发电机谐波抑制研究，共47页，17645字，附开题报告、外文翻译。
摘要
能源消耗的日益增长以及环境污染的日益严重迫使人们考虑新能源和可再生能源的开发和利用问题。而风电作为现阶段最成熟、最具商业化发展前景的新能源产业之一，得到了世界各国的普遍重视，风电技术也成为各国学者研究的热点。离网型小型风力发电具有机动性高、使用灵活等优点，在道路照明、小功率监控、偏远地区用电、家庭用电等方面有着广阔的应用前景。盘式电机结构简单、紧凑，转动惯量大，可以与风力机做成一体。特别是双外转子单定子无铁芯轴向磁通永磁电机，消除了齿槽转矩和定子铁耗，启动转矩低，效率高，比较适用于小型垂直轴风力发电系统，抑制发电机的谐波，有利于提高发电机的功效、对线路中的各个部件起到了保护作用。
作为轴向磁通电机，电机的设计与径向磁通电机有所不同。在介绍了轴向磁通电机的基本拓扑结构的基础上，本文首先推导了轴向磁通电机基本电磁关系，并对给出了电机的主要参数，并计算出气隙长度的范围值。然后采用有限元分析的方法，通过三维有限元仿真对不同气隙下电机的输出谐波含量进行分析，进而得出了抑制谐波的最佳气隙长度。文章中选定了三种形状的永磁体，采用有限元分析的方法，分析采用每一种永磁体时发电机的输出谐波含量，通过对比得出最佳永磁体形状。最后通过建立完整的电机模型，进行空载试验和带负载实验，得出电机的出特性参数，并比较出电枢反应对发电机的影响。仿真测试表明，通过改变气隙长度和永磁体形状，可以起到谐波抑制的作用，到达了设计目的。
关键词：风力发电； 轴向磁通电机； 有限元分析； 垂直轴； 谐波

目录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2课题的目的和意义 2
1.3小型风力发电技术在国内外发展状况 4
1.4轴向磁通永磁同步电机的发展及研究现状 5
1.4.1轴向磁通永磁同步电机的发展 5
1.4.2轴向磁通永磁同步电机的研究现状 5
1.5轴向磁通永磁同步电机的谐波产生原因 6
1.6本课题研究的目的和意义 6
1.7本课题研究的主要内容 7
第二章 轴向磁通永磁同步发电机的理论 8
2.1轴向磁通永磁同步发电机的拓扑结构 8
2.1.1单定、转子结构 8
2.1.2双外转子中间定子结构 9
2.1.3双定子中间转子结构 11
2.2轴向磁通永磁电机基本电磁关系 12
2.2.1轴向磁通永磁电机磁路工作点估算 12
2.2.2轴向磁通永磁电机基本电磁关系 13
2.2.3轴向磁通永磁电机尺寸的初步确定 15
第三章 气隙长度对气隙谐波的影响 18
3.1电机的模型建立 18
3.1.1电机二维模型的的建立 18
3.1.2电机三维模型的建立 18
3.2基于有限元分析法的电机谐波分析 19
3.2.1电机磁场分析点的确定 19
3.2.2不同气隙长度下的输出电压幅值的分析 21
3.2.3不同气隙长度下的输出电压谐波含量分析 22
3.3本章小结 25
第四章 永磁体的选择 26
4.1永磁体的排列 26
4.1.1 Halbach 永磁体阵列的定义 26
4.1.2 Halbach 永磁体阵列的优良特性 26
4.2永磁体的形状 27
4.2.1永磁体形状为扇形和切饼形 27
4.2.2永磁体形状为正弦形 29
4.3本章小结 30
第五章 发电机输出特性研究 31
5.1空载时电机特性研究 31
5.1.1电机输出电压的研究 31
5.1.2气隙磁场和谐波含量的研究 32
5.2带负载时的电机特性研究 33
5.2.1电机输出电压的研究 33
5.2.2气隙磁场和谐波含量的研究 34
5.2.3电磁转矩的研究 34
5.2.4电枢反应对发电机的影响 34
第六章 全文总结及展望 36
致谢 37
参考文献 38