軸向磁場磁通切換型永磁同步風力發(fā)電機分析與優(yōu)化.pdf

1、直驅型風電機組因其具有能量轉換效率高、可靠性高、并網(wǎng)功率控制靈活等優(yōu)點，成為了繼雙饋型風電機組之后風力發(fā)電技術領域的重要研究方向。軸向磁場磁通切換型永磁（Axial Field Fiux-SwitchingPermanent Magnet，AFFSPM）電機具有轉子結構簡單、效率和功率密度高、可靠性高等優(yōu)點，在風力發(fā)電領域是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦碗p凸極電機。本文的研究工作主要圍繞AFFSPM電機的分析與優(yōu)化展開，具體內(nèi)容包括如下幾個方面

2、：
　　 根據(jù)AFFSPM電機的功率尺寸方程，得出三相12/10極AFFSPM電機結構參數(shù)初始設計尺寸，考慮到加工工藝和制作成本，將電機定子U形鐵心設計成平行齒平行槽結構，在此基礎上，研究各結構參數(shù)對電機性能的影響，并對電機進行優(yōu)化。
　　 為了深入研究電機結構參數(shù)對AFFSPM電機性能的影響，經(jīng)過有限元計算，將電機定子設計成平行槽平行永磁結構，在此基礎上，研究各結構參數(shù)對電機性能的影響，并對電機進行優(yōu)化。
　　

3、 對AFFSPM電機進行有限元分析時，通過在電機有限元模型外圍加上模擬空氣環(huán)境的虛擬空氣罩來考慮電機外圍漏磁對計算結果的影響，使計算出的磁場分布與實際情況更接近，但也延長了計算時間。為了在計算時間與求解精度之間實現(xiàn)最優(yōu)化，本文提出一種在程序中容易實現(xiàn)的能量法，對虛擬空氣罩尺寸進行量化，并通過與永磁磁通法的計算結果相比較，說明該法的正確性和可行性。
　　 推導AFFSPM電機齒槽轉矩的解析表達式，然后采用全場域三維有限元法，分析定