永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 、永磁電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等。這種結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)單、制造方便、漏磁小等優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度較高，但制造工藝相對(duì)復(fù)雜，制造費(fèi)用較高。表貼式和徑向式的結(jié)構(gòu)如圖11 a)所示。因此適合于極數(shù)多且要求氣隙磁密高的永磁同步發(fā)電機(jī)[2]。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、通風(fēng)冷卻效果好、噪聲低、軸向長(zhǎng)度短、可多臺(tái)串聯(lián)等優(yōu)點(diǎn)，便于提高氣隙磁密、提高硅鋼片利用率。風(fēng)力發(fā)電要求起動(dòng)風(fēng)速低，這就要求永磁電機(jī)的定位力矩要盡量小，因此設(shè)計(jì)時(shí)要盡量減小齒槽轉(zhuǎn)矩。②在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，如合理地選取極弧系數(shù)，采用合適的極槽配合，改變槽開(kāi)口寬度（或使用磁性槽楔），采用斜槽、斜極、添加輔助槽、磁極偏移等措施。第2章 永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì) 引言永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，同傳統(tǒng)的永磁同步發(fā)電機(jī)一樣，在設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮固有電壓調(diào)整率、電壓波形畸變率和功率密度等性能。通過(guò)磁路計(jì)算，初步確定電機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)和參數(shù)，編寫計(jì)算程序，并核算其性能。冷軋硅鋼片磁飽和性能比熱軋硅鋼片好，因電機(jī)的磁負(fù)荷比較高，極槽數(shù)多，考慮到齒部的飽和問(wèn)題，選用冷軋硅鋼片，牌號(hào)為DW31550。 主要尺寸基本關(guān)系式永磁同步發(fā)電機(jī)的主要尺寸是電樞直徑(定子內(nèi)徑)Di1和軸向計(jì)算長(zhǎng)度Li，與傳統(tǒng)電機(jī)一樣，主要尺寸的基本關(guān)系式： (21)式中有的量是技術(shù)要求給定的(計(jì)算電磁功率Pi和轉(zhuǎn)速n)，或是變化范圍不大的(計(jì)算極弧系數(shù)αi，氣隙磁場(chǎng)波形系數(shù)KΦ和繞組系數(shù)Kdp)，可以通過(guò)初選電磁負(fù)荷來(lái)確定電機(jī)尺寸。為減小過(guò)大的雜散損耗，降低電機(jī)的振動(dòng)和噪聲和便于電機(jī)裝配，永磁電機(jī)的氣隙長(zhǎng)度通常比同規(guī)格的感應(yīng)電機(jī)的氣隙大。軸向長(zhǎng)度LM取與鐵心軸向長(zhǎng)度相等或稍小于鐵心軸向長(zhǎng)度。在本設(shè)計(jì)中預(yù)取永磁體磁化方向長(zhǎng)度hM=4mm，極弧系數(shù)αp=，永磁體寬度bM按轉(zhuǎn)子外徑和極弧系數(shù)計(jì)算得到，bM=。在電機(jī)極數(shù)和相數(shù)一定的情況下，定子槽數(shù)由每極每相槽數(shù)q決定。與此相比，分?jǐn)?shù)槽繞組(q取分?jǐn)?shù)，本設(shè)計(jì)中取q1)不僅能使電機(jī)槽數(shù)減少，而且能有效的減小齒槽轉(zhuǎn)矩。在給定轉(zhuǎn)速和頻率的情況下，電機(jī)的極對(duì)數(shù)可由公式(22)確定 (22)定子槽數(shù)由每極每相槽數(shù)q來(lái)確定。經(jīng)驗(yàn)證，該極槽配合能實(shí)現(xiàn)較高的繞組系數(shù)和較小的齒槽轉(zhuǎn)矩。按幾何對(duì)稱性，電機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為若干個(gè)周期。圖31 永磁同步發(fā)電機(jī)有限元仿真模型圖 靜態(tài)場(chǎng)分析圖32為電機(jī)的磁力線分布圖。與路算的結(jié)果（）相比，%，在10%以內(nèi)。圖34為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速下空載反電勢(shì)相電壓波形曲線。但是電壓波形的正弦度并不好，%。圖36 電機(jī)沖片圖根據(jù)該方法求得電機(jī)的漏磁系數(shù)σ=。圖37～39為發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)的分析結(jié)果。 發(fā)電機(jī)負(fù)載性能的場(chǎng)算結(jié)果與路算結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表31。當(dāng)然，一個(gè)完整的電機(jī)本體設(shè)計(jì)還包括很多文章中未提及的細(xì)節(jié)和內(nèi)容，比如利用電磁場(chǎng)有限元仿真軟件，還可以對(duì)電機(jī)的主要性能進(jìn)行分析并在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化
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