小型永磁風力發(fā)電機設計與優(yōu)化研究.pdf

1、傳統(tǒng)的小電感小型永磁風力發(fā)電機，隨著風速繼續(xù)加大，發(fā)電機的轉速增加，電樞電流也會隨之增大，那么當達到極限電流時，就可能會燒壞繞組。對于小電感電機而言，若想使其能夠在較大轉速下繼續(xù)運行，就必須采取“弱磁控制”來限制電樞電流，這就必然會增大成本并增加整個系統(tǒng)的復雜程度。針對這一問題，本文設計一種適合在較寬風速范圍下運行的大電感小型永磁風力發(fā)電機。
　　論文首先介紹了小型永磁風力發(fā)電機設計的基本原則，確定了小型永磁風力發(fā)電機的永磁體材料

2、、槽數(shù)、極數(shù)和繞組結構這些基本的電磁方案。然后討論了電機的磁路和電磁場計算基礎理論及有限元分析方法，在此基礎上對電機的結構進行了設計，包括電機的磁路、主要尺寸、槽型參數(shù)和定轉子軛部參數(shù)等，并用有限元軟件Ansoft Maxwell，從磁密分布、磁力線分布、繞組電感、空載反電動勢波形和齒槽轉矩等方面對所設計的小型永磁風力發(fā)電機進行了仿真驗證。接著從槽口參數(shù)和永磁體尺寸這兩個方面入手對小型永磁風力發(fā)電機進行了結構優(yōu)化研究，主要研究了這些參數(shù)

3、對電機定子繞組電感、空載反電動勢波形和齒槽轉矩的影響，得出了電機性能優(yōu)化的相關結論。本文所設計小型永磁風力發(fā)電機，符合大電感特性要求，所建立的仿真模型，經仿真驗證其具有恒流源輸出特性。按照仿真模型的參數(shù)，通過外協(xié)制作加工了實物電機，經過測試該電機的運行特性，得到了空載反電動勢波形，繪制了在不同轉速下的空載損耗曲線，得出電機在額定轉速下的效率，并且驗證了實物電機的恒流源特性?？傊?，仿真模型與實物電機的性能均符合設計要求，驗證了所設計電機的