不同工況下離網(wǎng)型永磁同步電機(jī)電磁與傳熱特性的研究.pdf

1、離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電是新能源中的一個(gè)重要組成部分，對(duì)人們工作生活的影響越來(lái)越大，其技術(shù)發(fā)展已經(jīng)引起人們的普遍重視。離網(wǎng)型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速與負(fù)載情況等工況不同時(shí)，其內(nèi)部電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)變化很復(fù)雜。作為離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，永磁發(fā)電機(jī)在不同工況下電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)的研究工作很有必要。
　　 本文以一臺(tái)400W離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)所用永磁同步發(fā)電機(jī)為例進(jìn)行分析。首先，建立了發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)二維計(jì)算模型。采用有限元法及場(chǎng)路耦合的方法，計(jì)算了樣

2、機(jī)在不同轉(zhuǎn)速時(shí)不同負(fù)載情況下的電磁參數(shù)。在計(jì)算過(guò)程中考慮了在離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中整流橋?qū)τ来磐桨l(fā)電機(jī)的影響。其次，在樣機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出了兩種不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)方案。對(duì)空載漏磁系數(shù)、反電動(dòng)勢(shì)波形以及氣隙磁密的諧波含量進(jìn)行了比較，分析了不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)電磁性能的影響。然后，在傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)上，以電磁分析得到的損耗為分布式熱源，建立了電機(jī)的溫度場(chǎng)二維有限元計(jì)算模型。分別基于兩種傳熱學(xué)理論，對(duì)三種不同工況下發(fā)電機(jī)外部強(qiáng)迫對(duì)流換熱的二維溫度場(chǎng)進(jìn)

3、行了求解?？梢钥闯?，基于有限元理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果較為接近。對(duì)樣機(jī)在不同風(fēng)速、不同負(fù)載時(shí)的溫度進(jìn)行了計(jì)算與分析，得到了風(fēng)速與負(fù)載對(duì)電機(jī)溫度分布的影響關(guān)系。同時(shí)，開(kāi)展了電磁與熱性能試驗(yàn)研究工作，所得到的試驗(yàn)值與計(jì)算值比較接近。得出了一些有益性的結(jié)論，可為離網(wǎng)型永磁同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供重要參考。通過(guò)本課題的研究可以使相應(yīng)的研究更加詳細(xì)和深入，不僅可以提高離網(wǎng)型永磁同步發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)的計(jì)算精度，而且可以改善永磁發(fā)電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)，