兆瓦級無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計與電磁場研究.pdf

1、近年來，風(fēng)力發(fā)電作為可再生的清潔能源在全球范圍內(nèi)受到了廣泛關(guān)注，發(fā)展適用于風(fēng)力發(fā)電的兆瓦級新型電機也越來越受到重視。兆瓦級無刷雙饋發(fā)電機，不僅具有簡單可靠的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，取消了電刷和滑環(huán)，而且具有繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機良好的起動性能和同步電機優(yōu)良的運行性能；還可以通過調(diào)節(jié)勵磁繞組側(cè)電流的頻率、幅值和相位，實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，并可實現(xiàn)有功功率和無功功率的靈活控制；而且雙饋運行時所需要的變頻器容量較小，能較大降低系統(tǒng)的成本。
　　本文首先介紹了

2、兆瓦級新型徑向疊片磁障式無刷雙饋發(fā)電機(Radially Laminated Magnetic-Barrier-rotor Doubly-Excited Brushless Generator，簡稱RLMB-rotor DEBG)的特殊結(jié)構(gòu)，以及無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻發(fā)電原理。并基于傳統(tǒng)交流電機的設(shè)計原理及原則，針對無刷雙饋發(fā)電機的特殊性，對一臺1.5MW，轉(zhuǎn)子極對數(shù)為(2+3)的徑向疊片磁障式無刷雙饋發(fā)電機進行了電磁設(shè)計。

3、>　　其次，針對實際應(yīng)用中的需要，利用Ansoft有限元分析軟件，分別建立了1.5MW內(nèi)轉(zhuǎn)子型和外轉(zhuǎn)子型徑向疊片磁障式無刷雙饋發(fā)電機的二維電磁場模型。計算分析了電機空載運行時的電磁場分布、繞組磁鏈、氣隙磁密、電壓及負載同步運行時的轉(zhuǎn)矩性能，效率等參數(shù)。并深討了轉(zhuǎn)子極數(shù)(兩套定子繞組的極數(shù)配合)不同對內(nèi)轉(zhuǎn)子型電機各項性能的影響，為實際應(yīng)用中電機轉(zhuǎn)子的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。
　　最后，由于大功率電機對振動和噪聲要求較高，運用Ansoft