新型雙凸極永磁風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計.pdf

1、近年來，由于全球能源緊缺及環(huán)保意識的加強，清潔能源得到了很大的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電作為清潔能源利用的一種主要形式，在全世界迅速發(fā)展，其技術(shù)已日趨成熟，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力發(fā)電機作為主要部件之一，在系統(tǒng)中起主要作用。在風(fēng)能領(lǐng)域，縱觀國際上風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)展，一方面越來越趨于大型化，使得風(fēng)機單機容量不斷增大，另一方面，很大部分廠商著眼于小型風(fēng)力發(fā)電機的開發(fā)，由于小型風(fēng)力發(fā)電機多為民用，具有尺寸小，安裝使用方便，成本低、效率高等優(yōu)點，因此適用于各

2、種地域和氣候環(huán)境。在各種發(fā)電機中，磁通反向永磁電機由于結(jié)構(gòu)簡單、效率高、不需要減速箱等優(yōu)點，適用于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
　　 磁通反向永磁電機，是磁阻電機和永磁電機的有機結(jié)合體，是在結(jié)構(gòu)與性能上改良了的雙凸極永磁電機，也是開關(guān)磁阻電機SRM(SwitchReluctance Motor)又一創(chuàng)造性發(fā)展。該類電機定子極表面放置高磁能的永磁體，使得永磁體易于安裝，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，磁通反向永磁電機的定子繞組所交鏈的永磁磁通改變極性，這意

3、味著會比磁通脈振產(chǎn)生更大的磁通變化。
　　 本文首先推導(dǎo)磁通反向永磁電機的設(shè)計公式，初步計算6/14極磁通反向永磁電機尺寸，通過改變電機的主要尺寸如定轉(zhuǎn)子弧長、氣隙長度、和永磁體厚度等，對電機中的繞組電感、齒槽轉(zhuǎn)矩以及對感應(yīng)電動勢的大小和波形起決定性作用的磁鏈的變化情況，進行了較為詳細的分析和研究，并取得了滿意的結(jié)果。
　　 文中分析了較多的尺寸組合，鑒于磁通反向永磁電機的結(jié)構(gòu)特點，文中對各種尺寸組合下的情況都進行了有限

4、元分析，并且將大量的運算結(jié)果通過曲線擬合使其一目了然。本文通過對電機性能曲線的變化情況的說明，定性的描述了各種不同尺寸組合與電機性能的關(guān)系。通過對不同尺寸下得到的電機性能曲線的對比最終確定了較為合適的定轉(zhuǎn)子尺寸組合，氣隙長度、永磁體厚度等參數(shù)，以便得到較優(yōu)的電機性能和材料利用率。
　　 本文根據(jù)發(fā)電機慣例，首次建立了6/14極磁通反向永磁電機較為詳細的數(shù)學(xué)模型，并進行了一些仿真，為以后更加深入的研究奠定了基礎(chǔ)。并且提出一種能考慮