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《磁懸浮飛輪儲(chǔ)能論文:磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、磁懸浮飛輪儲(chǔ)能論文:磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性研究【中文摘要】飛輪儲(chǔ)能作為一種古老的儲(chǔ)能方式,以前由于很多瓶頸技術(shù)的限制,一直沒有得到突破性的發(fā)展。到20世紀(jì),由于復(fù)合材料的出現(xiàn),磁懸浮技術(shù)的發(fā)展以及電力電子技術(shù)的發(fā)展使得飛輪儲(chǔ)能將會(huì)給未來的儲(chǔ)能形式帶來一場革命。磁懸浮飛輪儲(chǔ)能具有比能量高、比功率大、充放電快、壽命長、無任何廢氣廢料污染等優(yōu)點(diǎn),使其具有廣闊的研究和發(fā)展前景。磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子穩(wěn)定運(yùn)行是飛輪能夠儲(chǔ)能最基本的條件,飛輪轉(zhuǎn)子良好的動(dòng)態(tài)特性可以充分發(fā)揮飛輪的儲(chǔ)能優(yōu)勢。因此飛輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性研究是磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)一項(xiàng)重要的研究內(nèi)容。本文首先對(duì)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其
2、中內(nèi)容包括磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)、磁力軸承設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)以及真空與密封裝置的設(shè)計(jì)研究。對(duì)高速下的飛輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行了應(yīng)力分析,對(duì)磁力軸承的磁感線分布和所能產(chǎn)生的磁力進(jìn)行了分析,對(duì)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了初步探討。考慮陀螺效應(yīng)以及傳感器與磁力軸承非共點(diǎn)安裝的情況下來建立磁懸浮飛輪剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)力模型,在PD控制下分析了飛輪的渦動(dòng)頻率。以及采用傳遞矩陣法將飛輪轉(zhuǎn)子看成是多質(zhì)點(diǎn)的柔性轉(zhuǎn)子,將軸上零件作為附加質(zhì)量添加在軸上。計(jì)算飛輪自由轉(zhuǎn)子和彈性支承(復(fù)剛度)下飛輪轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速及...【英文摘要】Flywheelenergystorageisanancientwayofenergystor
3、age.Thetechnologydidnothaveanybreakthroughbeforebecauseofmanybottlenecks.Until20thcentury,becausethetechnologyofcompositematerial,magneticbearingandelectronicshadenormousdevelopment,theflywheelenergystoragewouldbringarevolutionaboutthewayofenergystorage.Magneticflywheelbatteryhasadvantageofst
4、oringmoreenergythanchemicalbattery,fastcharginganddischarging,longlife,andwithoutanypollution,e...【關(guān)鍵詞】磁懸浮飛輪儲(chǔ)能動(dòng)態(tài)特性陀螺效應(yīng)【英文關(guān)鍵詞】magneticflywheelenergystoragedynamiccharacteristicgyroscopiceffects【目錄】磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性研究中文摘要4-5Abstract5-6第一章緒論9-211.1引言9-101.2飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用領(lǐng)域10-141.2.1飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的組成及原理10-121
5、.2.2飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域12-141.3磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-171.4磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性的研究現(xiàn)狀17-181.5本課題研究的目的和意義18-191.6論文的課題支撐及研究工作19-211.6.1本論文課題及設(shè)備支撐19-201.6.2本論文的主要研究工作20-21第二章磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析21-312.1磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)212.2飛輪儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-282.2.1飛輪及飛輪轉(zhuǎn)子22-252.2.2徑向磁力軸承25-262.2.3軸向磁力軸承26-272.2.4保護(hù)軸承272.2.5殼體及其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-282.3
6、真空裝置28-302.3.1真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)28-292.3.2密封結(jié)構(gòu)29-302.5小結(jié)30-31第三章磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型及分析31-553.1引言31-323.2磁懸浮飛輪剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型與分析32-393.2.1基本假設(shè)與系統(tǒng)坐標(biāo)系323.2.2飛輪剛性轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型32-363.2.3飛輪剛性轉(zhuǎn)子采用PD與PID控制36-383.2.4飛輪剛性轉(zhuǎn)子渦動(dòng)頻率計(jì)算38-393.3磁懸浮飛輪柔性轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)模型與分析39-543.3.1磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析的傳遞矩陣法39-403.3.2典型單元的傳遞矩陣40-433.3.3磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子各截面的傳遞矩陣43-463.
7、3.4彈性支承下磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速分析46-473.3.5支承跨距對(duì)磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子固有頻率的影響47-513.3.6懸伸長度對(duì)磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子固有頻率的影響51-533.3.7懸伸長度對(duì)磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子固有頻率的影響53-543.4小結(jié)54-55第四章磁懸浮飛輪轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性研究55-704.1引言55-564.2PD控制時(shí)陀螺效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)零、極點(diǎn)的影響56-574.3采用交叉反饋解耦控制57-614.4線性二次型最優(yōu)控制61-694.4.1狀態(tài)空間表達(dá)式的推算624.4.2線性二次型