直驱式波浪发电用全超导初级励磁型直线发电机机理研究

项目名称： 直驱式波浪发电用全超导初级励磁型直线发电机机理研究

项目编号： No.51407027

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 电工技术

项目作者： 黄磊

作者单位： 东南大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 为解决直驱式波浪发电用直线电机体积大、效率低、磁场不可控等问题，基于二硼化镁（MgB2）材料和磁通切换电机等定子励磁电机的特点，将超导引入到电机的电枢和励磁绕组，提出一种直驱式波浪发电用圆筒状全超导初级励磁型直线发电机。以超导励磁绕组增大功率密度、实现磁场可调；以超导电枢绕组降低损耗，减小电抗，提高效率和功率因数；用有铁芯、多齿、初级励磁结构，弥补MgB2场强相对较低的不足、增加磁场变换率和有效电压、简化冷却结构。 结合超导绕组特性，开展全超导初级励磁型直线发电机的拓扑结构研究；完成超导绕组损耗的精确计算、超导绕组结构以及超导线接头的合理设计；分析电机定位力和磁场谐波的产生机理，研究造成效率、功率密度和功率因数低的因素，提出相应的优化方法；研究结合励磁和负载控制的电磁力直接控制策略, 制作电机样机和控制系统，完成相关实验研究。总结全超导初级励磁型直线发电机设计、优化和控制的一般规律和方法。

中文关键词： 直驱式波浪发电；初级励磁；超导直线发电机；优化设计；特性分析

英文摘要： Linear generators for Direct-driven Wave Energy Generation have disadvantages of huge size, low efficiency and uncontrollable magnetic field. To overcome these disadvantages, based on the characteristics of magnesium diboride （MgB2） wires and flux-switchi

英文关键词： direct-driving wave energy conversion；primary excitation；superconducting linear generator；optimal design；performance analysis