新型雙凸極永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，由于全球能源緊缺及環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，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(jī)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(guó)際上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展，一方面越來(lái)越趨于大型化，使得風(fēng)機(jī)單機(jī)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(jī)的開(kāi)發(fā)，由于小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(diǎn)，因此適用于各

2、種地域和氣候環(huán)境。在各種發(fā)電機(jī)中，磁通反向永磁電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、不需要減速箱等優(yōu)點(diǎn)，適用于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
　　 磁通反向永磁電機(jī)，是磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)的有機(jī)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(jī)，也是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)SRM(SwitchReluctance Motor)又一創(chuàng)造性發(fā)展。該類(lèi)電機(jī)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(jī)的定子繞組所交鏈的永磁磁通改變極性，這意

3、味著會(huì)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(jī)的設(shè)計(jì)公式，初步計(jì)算6/14極磁通反向永磁電機(jī)尺寸，通過(guò)改變電機(jī)的主要尺寸如定轉(zhuǎn)子弧長(zhǎng)、氣隙長(zhǎng)度、和永磁體厚度等，對(duì)電機(jī)中的繞組電感、齒槽轉(zhuǎn)矩以及對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和波形起決定性作用的磁鏈的變化情況，進(jìn)行了較為詳細(xì)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(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，文中對(duì)各種尺寸組合下的情況都進(jìn)行了有限

4、元分析，并且將大量的運(yùn)算結(jié)果通過(guò)曲線擬合使其一目了然。本文通過(guò)對(duì)電機(jī)性能曲線的變化情況的說(shuō)明，定性的描述了各種不同尺寸組合與電機(jī)性能的關(guān)系。通過(guò)對(duì)不同尺寸下得到的電機(jī)性能曲線的對(duì)比最終確定了較為合適的定轉(zhuǎn)子尺寸組合，氣隙長(zhǎng)度、永磁體厚度等參數(shù)，以便得到較優(yōu)的電機(jī)性能和材料利用率。
　　 本文根據(jù)發(fā)電機(jī)慣例，首次建立了6/14極磁通反向永磁電機(jī)較為詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)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