直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計與相關(guān)問題研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對能源和化工產(chǎn)品無盡的需求，必然對有限的化石燃料進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)和利用，未來化石燃料將會走向枯竭，這轉(zhuǎn)而引起了世界各國對新能源尤其是風(fēng)能的廣泛關(guān)注，期冀能以新能源代替化石燃料的使用。小型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為風(fēng)能的一種發(fā)電方式，其具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運(yùn)行可靠、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，在偏遠(yuǎn)的農(nóng)牧、孤島等大電網(wǎng)無法到達(dá)的地區(qū)具有潛在的使用價值。然而永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不可逆退磁及其起動阻力矩的不足影響了其廣泛的推廣與使用

2、。因此，研究小型直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)對提高風(fēng)能利用率具有重要意義。
　　本文首先依據(jù)傳統(tǒng)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計方法確定電機(jī)基本參數(shù)，然后在RMxpr軟件中設(shè)計發(fā)電機(jī)，最后對所設(shè)計的發(fā)電機(jī)做有限元分析與優(yōu)化設(shè)計。論文主要工作如下：
　　首先，通過對電機(jī)不同轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作對比分析，徑向表貼式結(jié)構(gòu)更加適合應(yīng)用于小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，因此本文選擇徑向表貼式結(jié)構(gòu)為研究對象，根據(jù)傳統(tǒng)永磁發(fā)電機(jī)的計算方法，計算直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的基本參數(shù)并在電機(jī)設(shè)計軟件

3、RMxprt中設(shè)計仿真模型；
　　其次，對該永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要性能作有限元分析，并就永磁電機(jī)在故障情況下可能出現(xiàn)的永磁材料不可逆退磁問題作重點(diǎn)研究。運(yùn)用外電路控制的方法作三相對稱短路、兩相短路以及單相對地短路的電機(jī)故障情況仿真，仿真結(jié)果表明三相對稱短路對電機(jī)危害最大，如果電機(jī)在故障情況發(fā)生時能及時切除故障，永磁材料不會發(fā)生不可逆退磁。
　　最后，針對削弱齒槽轉(zhuǎn)矩能有效降低直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)起動阻力矩的問題，采用槽極配合法、磁