兆瓦級(jí)永磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著世界人口和能源問(wèn)題的加劇，各國(guó)都普遍意識(shí)到開(kāi)發(fā)新能源的必要性與緊迫性。而風(fēng)力發(fā)電以其無(wú)污染、用之不竭的優(yōu)點(diǎn)日益受到人們的青睞，各國(guó)學(xué)者競(jìng)相研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。近年來(lái)，采用新型發(fā)電機(jī)以變速恒頻的方式運(yùn)行，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率成為風(fēng)電系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。風(fēng)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)正向著提高系統(tǒng)可靠性，降低維護(hù)量，減少組件，降低成本，提高系統(tǒng)效率和集成度的方向發(fā)展。 兆瓦級(jí)永磁同步發(fā)電機(jī)可以由風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通風(fēng)效果好、轉(zhuǎn)

2、速低、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大、可靠性高和效率高等特點(diǎn)，比較適用于直驅(qū)式的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中。 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電研究歷史及現(xiàn)狀作了較為全面的綜述，詳細(xì)介紹了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)；詳細(xì)的分析了永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行性能做了重點(diǎn)分析；詳細(xì)分析了兆瓦級(jí)永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，根據(jù)兆瓦級(jí)永磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)特點(diǎn)的要求，對(duì)電機(jī)主要尺寸的選擇、電磁負(fù)荷的選取、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)及永磁材料的的選擇以及定子沖片、

3、電樞繞組的選用依據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析；在一般的永磁同步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Ansoft公司的RMxprt電機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了兆瓦級(jí)永磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)的樣機(jī)，并分別對(duì)樣機(jī)與獨(dú)立電阻負(fù)載連接和與無(wú)窮大電網(wǎng)連接兩種不同負(fù)載情況進(jìn)行了參數(shù)化分析，確定了一個(gè)較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案；運(yùn)用電磁場(chǎng)有限元分析軟件Maxwell 2D對(duì)兆瓦級(jí)永磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)的電磁場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，分別分析了在靜態(tài)和瞬態(tài)的求解區(qū)域下發(fā)電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)、空載磁場(chǎng)和額定負(fù)載磁場(chǎng)，驗(yàn)