飞轮储能用磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数优化设计的开题报告.docx

飞轮储能用磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数优化设计的开题报告
一、课题背景
飞轮储能是一种高效的能量储存技术，在现代能源系统中发挥着越来越重要的作用。其中，电磁轴承是保证高速转动稳定的关键技术之一。在电磁轴承中，磁悬浮开关磁阻电机是一种常用的电磁轴承类型，其结构简单、维护方便、耐用稳定等优点，使其在飞轮储能系统中被广泛应用。
同时，优化磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数，可以进一步提高飞轮储能系统的效率和稳定性。因此，本文将着重研究磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数优化设计方法及其在飞轮储能系统中的应用。
二、研究目的
本文旨在研究磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数优化设计方法，并将其应用于飞轮储能系统中，以提高系统的效率和稳定性。
具体研究目标如下：
1.综述目前国内外磁悬浮开关磁阻电机的研究现状和发展趋势；
2.分析磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数及其影响因素，探究电磁参数优化的基本原理和方法；
3.基于ANSYS软件进行磁悬浮开关磁阻电机的电磁仿真分析，并优化设计电磁参数；
4.设计、制作并测试磁悬浮开关磁阻电机原型，并验证优化设计的效果；
5.将优化后的磁悬浮开关磁阻电机应用于飞轮储能系统中，并对系统效率和稳定性进行测试分析。
三、研究内容
1.磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数及其影响因素分析;
2.电磁参数优化设计的原理和方法研究;
3.基于ANSYS软件进行磁悬浮开关磁阻电机的电磁仿真分析;
4.磁悬浮开关磁阻电机原型的设计、制作和测试;
5.将优化后的磁悬浮开关磁阻电机应用于飞轮储能系统中，并对系统效率和稳定性进行测试分析。
四、研究方法
1.文献研究法：采用文献研究法，对磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数及其优化设计方法进行深入探究。
2.数值仿真法：利用ANSYS软件对磁悬浮开关磁阻电机进行电磁仿真，以获取电磁参数和优化设计方案。
3.实验研究法：通过磁悬浮开关磁阻电机原型的制作和测试，验证电磁参数优化设计的效果。
4.整体方案研究法：将优化后的磁悬浮开关磁阻电机应用于飞轮储能系统中，并对其效率和稳定性进行系统性测试。
五、预期成果
本文的主要预期成果如下：
1.磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数及其影响因素分析的详细论述，以及电磁参数优化设计方法的基本原理和方法介绍。
2.利用ANSYS软件对磁悬浮开关磁阻电机进行的电磁仿真分析，以获取电磁参数优化设计方案。
3.磁悬浮开关磁阻电机原型的设计、制作和测试，以验证电磁参数优化设计的效果。
4.研究并应用优化后的磁悬浮开关磁阻电机于飞轮储能系统中，测试其效率和稳定性。
5.相关数据和实验结果的详细分析和论述。
六、进度安排
研究进度安排如下：
1.第一年：完成文献综述和磁悬浮开关磁阻电机的电磁参数及影响因素分析；
2.第二年：完成电磁参数优化设计方法的探究和基于ANSYS软件的电磁仿真分析；
3.第三年：完成磁悬浮开关磁阻电机原型的设计、制作和测试；
4.第四年：完成将优化后的磁悬浮开关磁阻电机应用于飞轮储能系统中的研究和效果测试分析，并完成论文撰写。
七、参考文献
[1]陈世平,卢景坤.磁悬浮开关磁阻电机原理及其应用[J].电线电缆与绝缘,2015,38(9):59-66.
[2]邱俊杰,钱道超,潘伟.常规轴承与磁悬浮轴承在飞轮储能系统中的应用比较[J].机械科学与技术,2017,36(10):1491-1496.
[3]JingboZhu,GuoliangDun,QilinYe.Reviewofflywheelenergystoragesystemtechnologiesandapplications[J].AppliedEnergy,2019,233(7):943-954.
[4]葛劲松,詹国松.基于PID控制器的PM磁悬浮轴承性能研究[J].电测与仪表,2013(22):67-69.