直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)能源和化工產(chǎn)品無(wú)盡的需求，必然對(duì)有限的化石燃料進(jìn)行大規(guī)模的開發(fā)和利用，未來(lái)化石燃料將會(huì)走向枯竭，這轉(zhuǎn)而引起了世界各國(guó)對(duì)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(jiǎn)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(wú)法到達(dá)的地區(qū)具有潛在的使用價(jià)值。然而永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不可逆退磁及其起動(dòng)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(duì)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(jì)方法確定電機(jī)基本參數(shù)，然后在RMxpr軟件中設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)，最后對(duì)所設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)做有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文主要工作如下：
　　首先，通過(guò)對(duì)電機(jī)不同轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作對(duì)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(duì)象，根據(jù)傳統(tǒng)永磁發(fā)電機(jī)的計(jì)算方法，計(jì)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(jì)軟件

3、RMxprt中設(shè)計(jì)仿真模型；
　　其次，對(duì)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(wèn)題作重點(diǎn)研究。運(yùn)用外電路控制的方法作三相對(duì)稱短路、兩相短路以及單相對(duì)地短路的電機(jī)故障情況仿真，仿真結(jié)果表明三相對(duì)稱短路對(duì)電機(jī)危害最大，如果電機(jī)在故障情況發(fā)生時(shí)能及時(shí)切除故障，永磁材料不會(huì)發(fā)生不可逆退磁。
　　最后，針對(duì)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(dòng)阻力矩的問(wèn)題，采用槽極配合法、磁