小型永磁風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計與優(yōu)化研究.pdf

1、傳統(tǒng)的小電感小型永磁風(fēng)力發(fā)電機，隨著風(fēng)速繼續(xù)加大，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速增加，電樞電流也會隨之增大，那么當(dāng)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(zhuǎn)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(fù)雜程度。針對這一問題，本文設(shè)計一種適合在較寬風(fēng)速范圍下運行的大電感小型永磁風(fēng)力發(fā)電機。
　　論文首先介紹了小型永磁風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計的基本原則，確定了小型永磁風(fēng)力發(fā)電機的永磁體材料

2、、槽數(shù)、極數(shù)和繞組結(jié)構(gòu)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(chǔ)理論及有限元分析方法，在此基礎(chǔ)上對電機的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計，包括電機的磁路、主要尺寸、槽型參數(shù)和定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩等方面對所設(shè)計的小型永磁風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機進行了結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)矩的影響，得出了電機性能優(yōu)化的相關(guān)結(jié)論。本文所設(shè)計小型永磁風(fēng)力發(fā)電機，符合大電感特性要求，所建立的仿真模型，經(jīng)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(jīng)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(zhuǎn)速下的空載損耗曲線，得出電機在額定轉(zhuǎn)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(shè)計要求，驗證了所設(shè)計電機的