外轉(zhuǎn)子混合勵磁風力同步發(fā)電機研究.pdf

1、風力發(fā)電已經(jīng)成為世界上增長最快的新型能源。在過去的近半個世紀里，在各國政府的大力支持下，經(jīng)過研究者的不懈努力，風電技術發(fā)展迅速，在技術水平、性價比以及裝機容量等方面都取得了長足的進步，越來越多的大中型風電場相繼建成并投入運行，為電網(wǎng)提供清潔能源。
　　 在風力發(fā)電領域，高效率的稀土永磁發(fā)電機已經(jīng)引起人們關注。但是，永磁發(fā)電機也存在氣隙磁場難以調(diào)節(jié)的問題，限制了它在大中型風力發(fā)電機中的應用。盡管國內(nèi)外研究者提出了一些永磁發(fā)電機的調(diào)

2、壓和穩(wěn)壓方法，但大都技術復雜、成本高、實現(xiàn)難度大。近年來，混合勵磁發(fā)電機令人矚目，它可以實現(xiàn)寬范圍的磁通調(diào)節(jié)，實時控制發(fā)電機的輸出電壓，擴展風力發(fā)電機發(fā)電的風速范圍，提高風力發(fā)電效率。本文研究一種新型混合勵磁外轉(zhuǎn)風力同步發(fā)電機。這種發(fā)電機在內(nèi)定子中增設了勵磁繞組，通入直流電流就可以調(diào)節(jié)其氣隙磁通，實現(xiàn)增磁或去磁；它不需要電刷或滑環(huán)，免維護，可靠性高。
　　 本文首先研究了不同型式的混合勵磁電機，提出了外轉(zhuǎn)子混合勵磁風力同步發(fā)電機

3、的拓撲結(jié)構，對這種新型發(fā)電機的運行原理和特性進行了理論研究；其次進行了三維磁場的建模與分析，并討論了電磁設計方法；再次，建立了混合勵磁風力同步發(fā)電機MATLAB仿真模型和系統(tǒng)仿真模型，進行了仿真分析；最后設計并試制了一臺額定功率為200W、額定電壓為110V、額定轉(zhuǎn)速為600 r/min的風力同步發(fā)電機試驗樣機，構建了試驗平臺，對其進行一系列試驗研究。試驗結(jié)果表明，混合勵磁風力同步發(fā)電機輸出電壓波形好，電壓調(diào)節(jié)能力強，完全能夠滿足高性能