直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁分析與永磁體渦流損耗研究.pdf

1、近年來,海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)單臺(tái)機(jī)組向大容量發(fā)展,將永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可省去變速齒輪箱,減輕風(fēng)力發(fā)電機(jī)重量。直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)體積和重量大,極對(duì)數(shù)多,需要對(duì)其磁路進(jìn)行合理設(shè)計(jì),并對(duì)永磁體的渦流損耗給予高度重視。
　　為了降低永磁電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩,得到正弦度比較好的反電動(dòng)勢(shì),直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組。定子齒形和槽形的選擇同時(shí)兼顧繞組下線、定子散熱兩方面因素。轉(zhuǎn)子采用表貼式徑向充磁結(jié)構(gòu)。根據(jù)電機(jī)設(shè)

2、計(jì)理論確定電機(jī)磁路定、轉(zhuǎn)子主要尺寸。計(jì)算電機(jī)空載漏磁系數(shù)、電機(jī)氣隙磁場(chǎng)、繞組反電動(dòng)勢(shì)、電樞繞組電感和齒槽轉(zhuǎn)矩等電機(jī)參數(shù)。
　　本文主要研究了永磁體損耗產(chǎn)生的原因,分析了永磁體內(nèi)渦流損耗與電機(jī)參數(shù)之間關(guān)系。發(fā)電機(jī)空載時(shí),永磁磁動(dòng)勢(shì)所建立磁場(chǎng)氣隙磁密含高次諧波,氣隙磁密高次諧波相對(duì)于永磁體運(yùn)動(dòng),引起永磁體內(nèi)磁通變化,在永磁體內(nèi)感應(yīng)出渦流電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生渦流損耗。發(fā)電機(jī)負(fù)載時(shí),電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)作用于磁路會(huì)產(chǎn)生含有轉(zhuǎn)速大小以及旋轉(zhuǎn)方向都不相同的

3、低次和高次諧波的氣隙磁場(chǎng),當(dāng)這些諧波磁場(chǎng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)引起永磁體內(nèi)磁通變化,感應(yīng)出渦流電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生渦流損耗。
　　給出了永磁體渦流損耗解析算法,該解析算法計(jì)算渦流損耗時(shí),首先,分析氣隙磁場(chǎng)在定子空間變化的時(shí)空方程;緊接著,分析氣隙磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子空間的時(shí)空方程;然后,計(jì)算變化的諧波磁場(chǎng)在永磁體內(nèi)感應(yīng)出來的渦流電動(dòng)勢(shì);最后,根據(jù)歐姆定律得出永磁體內(nèi)渦流密度,進(jìn)而求出永磁體內(nèi)渦流損耗。
　　使用有限元軟件對(duì)永磁體渦流損耗進(jìn)行了仿