2023年电气工程及其自动化专业毕业设计论文风力发电机设计及风力发电系统研究10.doc

电气工程及其自动化专业毕业设计论文风力发电机设计及风力发电系统研究10 XXXXXXXXXX大学 毕 业 论 文 题 目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 系： 电气与信息工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：XXXXX学号：XXXXXXX 学生姓名： XXXXXX 导师姓名： 完成日期： 2023年6月10日 毕 业 设 计 题 目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 系： 电气与信息工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：XXXX 学号：XXXXXXX 学生姓名： XXXXXXXXXXXXXXX 导师姓名： XXXXXXXXXXXXXXXX 完成日期： 2023年6月10日 诚 信 声 明 本人声明：1、本人所呈交的毕业设计〔论文〕是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计〔论文〕中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计〔论文〕中的所有内容均真实、可信。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计〔论文〕任务书 题目： 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 姓名 系 电气与信息工程系 专业 电气工程及其自动化 班级 学号 指导老师 职称 教研室主任 一、根本任务及要求：1〕根本数据：额定功率 KW 连接方式 Y 额定电压 额定转速 相数 m=3 功率因数 效率 绝缘等级 F 极对数 P=2 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容：〔1〕风力发电机的电磁设计方案； 〔2〕风力发电系统的研究； 〔3〕电机主要零部件图的绘制； 〔4〕说明书。 进度安排及完成时间：2月20日——3月10日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日：毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日：毕业设计 4月中旬：毕业设计中期抽查 6月1日——6月14日：撰写毕业设计说明书〔论文〕 6月15日——6月17日：修改、装订毕业设计说明书〔论文〕，并将电子文档上传FTP 6月17日——6月20日：毕业设计辩论 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪 论 1 1.1 开发利用风能的动因 1 1.1.1 经济驱动力 1 1.1.2 环境驱动力 2 1.1.3 社会驱动力 2 1.1.4 技术驱动力 2 1.2 风力发电的现状 2 1.2.1 世界风力发电现状 2 1.2.2 中国风力发电现状[13] 3 1.3 风力发电展望 3 第2章 风力发电系统的研究 5 2.1 风力发电系统 5 2.1.1 恒速恒频发电系统 5 2.1.2 变速恒频发电机系统 6 2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计 9 2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点 9 2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构 9 2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案 19 第3章 风力发电机的设计 25 3.1 概述[11] 25 3.2 风力发电机 25 3.2.1 风力发电机的结构 25 3.2.2 风力发电机的原理 26 3.3 三相异步发电机的电磁设计 27 3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点 27 3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2] 27 3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案 28 3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序 29 结束语 40 参考文献 41 致 谢 43 附录 A 定子冲片图 附录 B 转子冲片图 附录 C 总装图 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 摘 要：本文对国内外风力发电的开展现状进行了概述。指出了风力发电机的开展趋势和研究方向。阐述了三相异步电机的结构与原理。重点讲述了三相异步发电机的电磁设计方法，并列出了具体的电磁设计过程。本课题所研究的异步发电机，是目前最理想的风力发电机，前景非常乐观重点介绍了目前风电场中所采用的风力发电机组 ,包括风力机、风力机的功率调节及恒速恒频和变速恒频发电系统。介绍了风力发电机组的三种典型控制策略的理论依据技术路线。设计了一个变速恒频风力发电系统。本设计方案程序简单、结构清楚、数据精确，设计过程追求提高效率，兼顾简化工艺，降低本钱等特点。 关键词：新能源；风力发电机；变速恒频 The design of wind power generator and the research of wind power system ABSTRACT: A brief summarization of development on wind turbine generators both in China and in the world is given in this paper. Some development and study tends are presented. Introduce the structure and principle of three–phase asynchronous machines. Elaborated the methods of three–phase asynchronous machines electromagnetic design, lists the details about the process of electromagnetic design. This lesson a study the three–phase asynchronous machines is the best wind turbine generator at present.The main topics mentioned here are about wind turbine, power regulation of wind turbine and induction generator in wind farms with electrical power system. This paper introduces three types of representative controlling strategies and technical basis and route in major wind turbine generator with plane shaft. Designed a system of gearshift invariable frequency wind power. This design project procedure is simple, the structure is clear, the data precision, design the process in addition to pursuing to lift high-efficiencily, look after both sides to simplify the craft, decline low cost etc. Key words: New energy resource；Wind turbine generator；Variety invariable frequency 第1章 绪 论 1.1 开发利用风能的动因 风能作为一种新能源它的开发利用是有一定动因的，而且随着时间的推移，开发利用风能的动因也在变化。下面将主要从经济、环境、社会和技术进步四方面来介绍风能开发利用的动因。 1.1.1 经济驱动力 1.1.1.1 经济最优化 能源供给的经济最优化提供了重视开发利用的根本原理。在偏远地区，电力供给困难。与常规电网延伸和柴/汽油机发电相比，利用小型离网风力发电系统供电有本钱优势。例如在内蒙古农牧区，利用小型离网风力发电系统供电，农牧户承当的本钱约2元/KW左右。如果用电网延伸的方法，农牧户承当的本钱高于8元/KW。在这些地区，利用汽油/柴油发电机的供电，考虑油料的运输本钱，农牧户承当的本钱也要高于6元/KW。 1.1.1.2 化石能源资源枯竭与供给安全[5] 进入工业社会后，人类在飞速开展自己的文明过程中经过了屡次能源危机。人们开始认识到，无限制地开采煤炭、石油、天然气等化石能源，终有资源枯竭的一天。目前石油储量约1300亿吨，年消耗量约35亿吨，计今后25年中平均年消耗量将达50亿吨，即使加上新发现的油田，专家估计总储量也不会超过2023亿吨，石油资源在四五十年后也将枯竭。为了人类社会的可持续开展，当务之急是寻找和研究利用其他可再生资源。风能作为新能源中最具工业开发潜力的可再生能源，就格外引起人们的瞩目。 一些国家要靠进口化石能源来满足本国内能源的消费。风能的开发利用可以减少对国外能源的依赖，并加强本国的能源供给安全水平，国内的化石能源价格变化较小，社会经济稳定性也因此而增强。 1.1.1.3 促进能源产业升级 风力发电技术属于新兴技术，风电产业是朝阳产业。风力发电技术的研发、示范到商业化开展，最终进入市场，将给整个能源产业带来新的活力，成为国民经济的一种新的经济增长点。一个国家如果开发利用风能技术早，就有可能占据风能利用的技术和市场优势。 1.1.2 环境驱动力 除了人