| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-30页 |
| 1.1 课题的背景和意义 | 第13-19页 |
| 1.1.1 风力发电的发展概况 | 第13-16页 |
| 1.1.2 风力发电系统的主要类型 | 第16-18页 |
| 1.1.3 风力发电技术主要发展趋势 | 第18-19页 |
| 1.1.4 本文的研究目的和意义 | 第19页 |
| 1.2 直驱永磁风力发电系统的主要类型 | 第19-21页 |
| 1.3 直驱永磁风力发电机及其设计技术研究现状 | 第21-27页 |
| 1.3.1 直驱永磁风力发电机的主要类型 | 第21-23页 |
| 1.3.2 永磁电机设计与分析方法 | 第23-25页 |
| 1.3.3 永磁风力发电机研究现状 | 第25-27页 |
| 1.4 本文的主要工作内容 | 第27-30页 |
| 1.4.1 直驱永磁风力发电机的关键技术 | 第27-28页 |
| 1.4.2 本文的主要工作内容 | 第28-30页 |
| 第2章 直驱永磁风力发电系统运行原理 | 第30-48页 |
| 2.1 风轮机的特性 | 第30-33页 |
| 2.1.1 风轮机的基本原理 | 第30-32页 |
| 2.1.2 风轮机的功率特性 | 第32-33页 |
| 2.2 永磁同步发电机的数学模型 | 第33-35页 |
| 2.2.1 A、B、C静到止坐标系d、q同步旋转坐标系的坐标变换 | 第33-34页 |
| 2.2.2 永磁同步电机在d、q同步旋转坐标系下的数学模型 | 第34-35页 |
| 2.3 机侧变流器数学模型及其控制策略 | 第35-39页 |
| 2.3.1 PWM整流器数学模型 | 第36-37页 |
| 2.3.2 机侧变流器控制策略 | 第37-39页 |
| 2.4 直流环节数学模型 | 第39-40页 |
| 2.5 网侧变流器数学模型及控制策略 | 第40-44页 |
| 2.5.1 网侧变流器的数学模型 | 第41页 |
| 2.5.2 网侧变流器控制策略 | 第41-44页 |
| 2.6 直驱永磁风力发电机组功率控制 | 第44-47页 |
| 2.6.1 风轮机的功率控制策略 | 第44-45页 |
| 2.6.2 最大风能捕获控制 | 第45-47页 |
| 2.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 变流器控制下直驱永磁风力发电机的运行特性及其设计模型 | 第48-68页 |
| 3.1 变流器控制下直驱永磁风力发电机的运行特性 | 第48-55页 |
| 3.1.1 电压、功率平衡关系 | 第48-52页 |
| 3.1.2 有功功率调节 | 第52-54页 |
| 3.1.3 输出功率因数 | 第54-55页 |
| 3.2 经典同步发电机设计与分析方法 | 第55-57页 |
| 3.3 变流器控制约束条件下直驱永磁风力发电机设计模型 | 第57-65页 |
| 3.3.1 直驱永磁风力发电机的磁路结构 | 第57-59页 |
| 3.3.2 磁路计算 | 第59-61页 |
| 3.3.3 直驱永磁风力发电机的参数计算 | 第61-62页 |
| 3.3.4 基于变流器控制的直驱永磁风力发电机性能计算 | 第62-65页 |
| 3.4 对比与验证 | 第65-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 直驱永磁风力发电机参数化分析 | 第68-88页 |
| 4.1 极数对直驱永磁风力发电机的影响 | 第68-75页 |
| 4.1.1 极数对直驱永磁风力发电机磁密和空载电动势的影响 | 第68-70页 |
| 4.1.2 极数对直驱永磁风力发电机径向尺寸的影响 | 第70-72页 |
| 4.1.3 极数对直驱永磁风力发电机铁耗的影响 | 第72-74页 |
| 4.1.4 极数对直驱永磁风力发电机参数的影响 | 第74-75页 |
| 4.2 极数/槽数匹配对直驱永磁风力发电机的影响 | 第75-78页 |
| 4.2.1 极数/槽数匹配对直驱永磁风力发电机绕组系数的影响 | 第75-76页 |
| 4.2.2 极数/槽数匹配对直驱永磁风力发电机磁密的影响 | 第76-77页 |
| 4.2.3 极数/槽数匹配对直驱永磁风力发电机齿槽转矩的影响 | 第77-78页 |
| 4.3 磁极参数对直驱永磁风力发电机的影响 | 第78-83页 |
| 4.3.1 永磁体磁化方向厚度对直驱永磁风力发电机的影响 | 第78-81页 |
| 4.3.2 永磁体极弧系数对直驱永磁风力发电机的影响 | 第81-83页 |
| 4.4 匝数对直驱永磁风力发电机的影响 | 第83-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 直驱永磁风力发电机齿槽转矩削弱 | 第88-108页 |
| 5.1 永磁电机齿槽转矩产生机理 | 第88-90页 |
| 5.2 齿槽转矩削弱的基本方法 | 第90-97页 |
| 5.2.1 永磁电机齿槽转矩削弱原理 | 第90-92页 |
| 5.2.2 合理极槽配合削弱齿槽转矩 | 第92-93页 |
| 5.2.3 改变电枢的参数削弱齿槽转矩 | 第93-94页 |
| 5.2.4 改变永磁体参数 | 第94-97页 |
| 5.3 基于基本齿槽单元的齿槽转矩削弱方法 | 第97-106页 |
| 5.3.1 基本齿槽单元的概念 | 第98-101页 |
| 5.3.2 基于基本齿槽单元的齿槽转矩削弱方法 | 第101-102页 |
| 5.3.3 直驱永磁风力发电机齿槽转矩削弱 | 第102-106页 |
| 5.4 本章小结 | 第106-108页 |
| 第6章 2MW直驱永磁风力发电机设计及试验分析 | 第108-129页 |
| 6.1 2MW直驱永磁风力发电机方案设计 | 第108-117页 |
| 6.1.1 发电机设计的技术要求 | 第108-109页 |
| 6.1.2 初步方案设计 | 第109-112页 |
| 6.1.3 方案调整与优化 | 第112-117页 |
| 6.2 直驱永磁风力发电机的有限元和性能仿真 | 第117-125页 |
| 6.2.1 有限元仿真及其分析 | 第117-123页 |
| 6.2.2 系统性能仿真及其分析 | 第123-125页 |
| 6.3 直驱永磁风力发电机试验与分析 | 第125-127页 |
| 6.3.1 兆瓦级试验平台的构成 | 第125-126页 |
| 6.3.2 2MW直驱永磁风力发电机试验研究 | 第126-127页 |
| 6.4 本章小结 | 第127-129页 |
| 结论 | 第129-132页 |
| 参考文献 | 第132-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第141-143页 |
| 附录B 攻读学位期间获得知识产权情况 | 第143-144页 |
| 附录C 攻读学位期间参加科研项目情况 | 第144页 |
