軸向雙磁極組同步發(fā)電機研究與設計.pdf

1、發(fā)電機作為一種將機械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置，廣泛應用于風力發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電等領域。隨著科技不斷發(fā)展，國外的大功率電機正趨近于低壓化和小型化。如今，國產(chǎn)電機的出口量不斷加大，為了適應國際市場競爭需求，降低電機損耗、提高電機效率是國產(chǎn)電機的發(fā)展方向。
　　 本課題是對上屆師兄師姐“基于徑軸向復合磁場發(fā)電機參數(shù)設計與研究”課題的進一步完善和改進。論文著重介紹了軸向雙磁極組同步發(fā)電機的結構設計、電磁參數(shù)設計、ANSYS仿真分析、空載

2、和負載試驗。跟普通同步發(fā)電機相比，本課題研究的軸向雙磁極組同步發(fā)電機在結構上有所創(chuàng)新，其轉(zhuǎn)子采用相對的雙轉(zhuǎn)子結構，因此在相同容量情況下該同步發(fā)電機體積小，節(jié)省材料;其定子鐵芯采用條形定子鐵芯，因此結構簡單。為了便于計算和分析，根據(jù)其磁路走向，畫出該電機的空載等效磁路圖，計算電磁參數(shù);嚴格遵守氣隙比的原則，建立電機的等效二維模型，借助有限元分析軟件ANSYS仿真分析發(fā)電機的磁路走向、磁通密度和磁場強度;對樣機進行空載和負載試驗，測其電壓、

3、電流及各次諧波畸變率，比較測得的各項數(shù)據(jù)是否達到國家性能指標。
　　 實驗中通過增加轉(zhuǎn)子極身厚度，減小轉(zhuǎn)子極身飽和度，解決了第一臺樣機中諧波畸變率大的問題，但又出現(xiàn)了電機效率低和輸出電壓達不到額定輸出值的新問題，于是對第二臺樣機進行改進設計方案。在轉(zhuǎn)子極身尺寸保持不變的前提下，增加轉(zhuǎn)子匝數(shù)，減小轉(zhuǎn)子線徑，增大磁動勢，此時負載輸出電壓有所增加，但依然達不到額定值，因此證明中心高為132mm的電機無法滿足需求，選用中心高為160mm