兆瓦級永磁風(fēng)力同步發(fā)電機的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著世界人口和能源問題的加劇，各國都普遍意識到開發(fā)新能源的必要性與緊迫性。而風(fēng)力發(fā)電以其無污染、用之不竭的優(yōu)點日益受到人們的青睞，各國學(xué)者競相研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。近年來，采用新型發(fā)電機以變速恒頻的方式運行，提高風(fēng)力發(fā)電機組的輸出功率成為風(fēng)電系統(tǒng)研究的熱點。風(fēng)電系統(tǒng)中的發(fā)電機正向著提高系統(tǒng)可靠性，降低維護量，減少組件，降低成本，提高系統(tǒng)效率和集成度的方向發(fā)展。 兆瓦級永磁同步發(fā)電機可以由風(fēng)力機直接驅(qū)動，它具有結(jié)構(gòu)簡單、通風(fēng)效果好、轉(zhuǎn)

2、速低、轉(zhuǎn)動慣量大、可靠性高和效率高等特點，比較適用于直驅(qū)式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中。 本文對國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電研究歷史及現(xiàn)狀作了較為全面的綜述，詳細(xì)介紹了風(fēng)力發(fā)電機的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢；詳細(xì)的分析了永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和工作原理，并對永磁同步發(fā)電機的運行性能做了重點分析；詳細(xì)分析了兆瓦級永磁同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)兆瓦級永磁風(fēng)力同步發(fā)電機特點的要求，對電機主要尺寸的選擇、電磁負(fù)荷的選取、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)及永磁材料的的選擇以及定子沖片、

3、電樞繞組的選用依據(jù)進行了詳細(xì)分析；在一般的永磁同步發(fā)電機設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，運用Ansoft公司的RMxprt電機設(shè)計軟件設(shè)計了兆瓦級永磁風(fēng)力同步發(fā)電機的樣機，并分別對樣機與獨立電阻負(fù)載連接和與無窮大電網(wǎng)連接兩種不同負(fù)載情況進行了參數(shù)化分析，確定了一個較優(yōu)的設(shè)計方案；運用電磁場有限元分析軟件Maxwell 2D對兆瓦級永磁風(fēng)力同步發(fā)電機的電磁場進行了詳細(xì)的分析，分別分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機的靜態(tài)磁場、空載磁場和額定負(fù)載磁場，驗