(54.236.58.220) 您好!臺灣時間:2021/03/09 16:27
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林顯宗
研究生(外文):Shian-Tzung Lin
論文名稱:小容量風力發電機的研製
論文名稱(外文):Implementation of a Small Generator
指導教授:黃昌圳黃昌圳引用關係
指導教授(外文):Chang-Chou Hwang
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:電機工程所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:永磁風力發電機電壓調整率田口法
外文關鍵詞:permanent magnet generatorvoltage regulationTaugchi method
相關次數:
  • 被引用被引用:70
  • 點閱點閱:932
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:338
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:7
摘 要
本論文旨在研製一台小容量低轉速永磁風力發電機。首先,對於風力發電之原理及特性作一介紹,其次,為了避免複雜的設計過程,故將發電機設計原理撰寫成一套交談式發電機設計程式,以作為初步設計時之工具。經由程式設計出發電機的原型機後,再利用有限元素分析軟體FLUX2D分析發電機在不同轉速下之開路電壓、負載特性與電壓調整率。
發電機在低轉速小容量情況下,其輸出性能受負載影響相當大,故其電壓調整率相當高,而改善此缺點的方式相當多,最常用的為電容補償法。本論文則利用田口方法針對電壓調整率作發電機之優化設計,使其輸出能達到額定要求且電壓調整率能有明顯的改善。
Abstract
This thesis is concerned primarily with the implementation of a small, low-speed permanent magnet wind generator. First, the basic theory of wind power was introduced. Then, in order to avoid the complex design procedures, an interactive design software for permanent magnet generator was developed. With this tool, a propotype was designed and the open circuit voltage, load characteristic and voltage regulation at various speed can be obtained using the commerical finite element package, Flux2D.
The most serious problem with a small wind generator is that its voltage varies greatly with changes in load. The capacitor compensation is the common method to reduce the voltage regulation. In this thesis, the Taugchi method is employed for optimizing design of the propotype and for reducing its voltage regulation.
目 錄
摘要i
Abstractii
誌謝iii
目錄iv
圖目錄vii
表目錄x
縮寫及符號對照表xi
第一章 緒論1
1.1 研究動機1
1.2 文獻研讀3
1.3 研究方法4
1.4 本論文的貢獻4
第二章 風力發電之發展、原理與特性5
2.1 風力發電的發展5
2.2 風力發電的原理7
2.2.1 風力機之能量產生方式7
2.2.2 頂端速度比與實質比的設計11
2.3 風力發電的特性11
2.3.1風力機種類與選擇11
2.3.2 風力機輸出對風速之關係12
2.3.3 風力發電機最佳安裝位置13
第三章 永磁發電機之設計理論24
3.1 發電機材料簡介25
3.1.1 永磁材料25
3.1.2 鐵心材料28
3.2 永磁發電機設計原理28
3.2.1 主要尺寸之決定29
3.2.2 定子尺寸之決定34
3.2.3 氣隙長度之決定36
3.2.4 轉子尺寸之決定36
3.2.5 定子導線之選用36
3.3 發電機之輸出功率特性38
3.4 交談式永磁發電機設計軟體40
第四章 田口方法理論簡介48
4.1 參數種類與設計48
4.2 直交表50
4.3 信號雜訊比51
4.4 變異分析與回應圖52
第五章 發電機特性分析與改善55
5.1 發電機規格55
5.2 原型機之尺寸、分析模型與結果55
5.2.1發電機尺寸與分析模型55
5.2.2 發電機之分析結果56
5.3 發電機之參數設計與優化65
5.3.1 實驗參數配置與結果65
5.3.2 發電機優化後之分析結果69
第六章 結論73
參考文獻74
作者簡介79
參考文獻[1]曹松清, 〝新能源專輯(一)〞, 經濟日報, 民國90年10月31日。[2]C. G. Justus, Winds and Wind System Performance, The Franklin Institute Press, 1978.[3]Nicholas p. Cheremisionff, Fundamentals of Wind Energy, Ann Arbor Science, 1979.[4]D. J. De Renzo, Wind Power Recent Developments, Noyes Data Corporation, 1979.[5]Jack Park, The Wind Power Book, Cheshire Books, 1981.[6]Z. M. Salameh and I.Safari,“Optimum Windmill-Site Matching,”IEEE Transaction on Energy Conversion, vol. 7, no. 4, pp.669-676, December 1992. [7]S. H. Jangamshetti and V. G. Rau,“Site Matching of Wind Turbine Generators: A Case Study,”IEEE Transaction on Energy Conversion, vol. 14, no. 4, December 1999.[8]S. H. Jangamshetti and V. G. Rau,“Optimum Siting of Wind Turbine Generators,” IEEE Transaction on Energy Conversion, vol. 16, no. 1, March 2001.[9]謝建民,邱毓昌,張治源, 〝200kW國產風力發電機容量係數計算及參數改進〞, 電工技術雜誌, 第6期, pp.54-56, 2001 (大陸)。[10]E. Muljadi and C. P. Butterfield, “Pitch-Controlled Variable-Speed Wind Turbine Generator,”IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 37, no. 1 January/February 2001. [11]張維智, 〝500W風力發電機尾舵斜置保護機構的研製〞, 杭州應用工程技術學院學報,第12卷,第4期, pp.5-8, 12月2000(大陸)。[12]E. Muljadi, S. Drouilhet and R. Holz, “Analysis of Permanent Magnet Generator for Wind Power Battery Charging”IEEE Conference on Industry Applications, vol. 1, pp.541-548, 1996. [13]風力發電應用技術研習手冊, 財團法人祥和文教基金會主辦, 民國90年9月29日。[14]E.Spooner and A.C.Williamson,“Direct Couple, Permanent Magent Generators for Wind Turbine Applications,”IEE Proc-Electr. Power Appl., vol. 143, no. 1, pp.1-8, January 1996.[15]W.Wu, V.S.Ramsden and T. Crawford, G.Hill,“A Low-Speed, High-Torque, Direct-Drive Permanent Generator,”IEEE Conference on Industry Applications, vol. 1, pp.147-154, 2000.[16]J.Y.Chen and C.V.Nayar,“A Direct-coupled, Wind-driven Permanent Magnet Generator,”IEEE Conference on Energy Management and Power Delivery,vol. 2, pp.542-547, 1998.[17]J.Y.Chen , C.V.Nayar and L.Xu,“Design and Finite-Elenent Analysis of an Outer-Rotor Permanent-Magnet Generator for Directly Couple Wind Turbines,” IEEE Transaction on Magnetics, vol. 36, no. 5 September 2000.[18]N. Naoe,“Voltage Compensation of Permanent-Magnet Generator with Capacitors,” IEEE Conference Electric Machines and Drives, pp. WB2/14.1 -WB2/14.3 1997.[19]T.F Chan and Lie-Tong Yan,“Analysis and performance of a surface-mounted NdFeB permanent-magnet a.c. generator,”Conference on Advances in Power System Control, Operation and Managementm(AOSCOM-97), Nov 1997, Hong Kong.[20]T.F Chan , Lie-Tong Yan and L.L. Lai,“Performance of a Three_phase A.C. Generator With Inset NdFeB Permanent-Magnet Rotor,” IEEE Conference on Electric Machines and Drives, pp.652-657, 2001.[21]Ben Wolff and Hans Meyer, Wind Energy, The Franklin Institute Presss, 1978. [22]謝建民,邱毓昌,張治源, 〝風力發電機可用率與容量係數的分區定義及其計算〞, 電力建設, vol.22, No.9, pp.17-20, 2001(大陸)。[23]郭繼高, 〝小型交流永磁發電機的轉子結構分析〞, 微特電機, 第一期, pp.40-42, 2000年(大陸)。[24]D.C.Hanselman, Brushless Permanent-Magnet Motor Design, McGraw-Hill Book Co., New York, 1994.[25]J.F. Gieras and M. Wing, Permanent Magnet Motor Technology, Design and Applications, Marcel Dekker, Inc., New York, 1997.[26]賴耿陽, 〝永久磁鐵旋轉機〞, 復漢出版社, 民國八十九年七月。[27]A.E.Fitzgerald, Charles Kingsley,Jr. and Stephen D.Umans, Electric Machinery, McGraw-Hill, 1990.[28]T.J.E.Miller, Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motor Drives, Clarendon Press, Oxford, 1989.[29]C.C. Hwang and Y. H. Cho, “Magnetic modeling of synchronous motors with surface-mounted magnet,”Submitted to Journal of Magnetism and Magnetic Materials.[30]S.A. Nasar, I. Boldea and L.E. Unnewehr, Permanent Magnet, Reluctance, and Self-Synchronous Motor, CRC Press, Boca Raton, 1993.[31]許溢适, 〝電機設計〞, 中國電機技術出版社, 民國65年。[32]張健民, 林文仁, 〝電機設計〞, 復漢出版社, 民國74年二月。[33]李隆年, 王寶玲, 週汝潢, 〝電機設計〞, 清華大學出版社, 9月1992年(大陸)。[34]許溢适, 〝實用電動機設計手冊〞, 文笙書局, 民國八十五年十二月。[35]邱天基, 陳國堂, 〝電機機械〞, 全華科技圖書, 民國83年9月。[36]蘇朝墩, 〝產品穩健設計〞, 中華民國品質學會發行, 民國86年8月。[37]李輝煌, 〝田口方法品質設計的原理與實務〞, 高立圖書, 民國89年8月。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔