不同工況下離網(wǎng)型永磁同步電機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重要組成部分，對人們工作生活的影響越來越大，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)電機在風(fēng)速與負載情況等工況不同時，其內(nèi)部電磁場、溫度場變化很復(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)電機在不同工況下電磁場、溫度場的研究工作很有必要。
　　 本文以一臺400W離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)所用永磁同步發(fā)電機為例進行分析。首先，建立了發(fā)電機電磁場二維計算模型。采用有限元法及場路耦合的方法，計算了樣

2、機在不同轉(zhuǎn)速時不同負載情況下的電磁參數(shù)。在計算過程中考慮了在離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中整流橋?qū)τ来磐桨l(fā)電機的影響。其次，在樣機結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，提出了兩種不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)方案。對空載漏磁系數(shù)、反電動勢波形以及氣隙磁密的諧波含量進行了比較，分析了不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對電機電磁性能的影響。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，建立了電機的溫度場二維有限元計算模型。分別基于兩種傳熱學(xué)理論，對三種不同工況下發(fā)電機外部強迫對流換熱的二維溫度場進

3、行了求解。可以看出，基于有限元理論計算結(jié)果與實測結(jié)果較為接近。對樣機在不同風(fēng)速、不同負載時的溫度進行了計算與分析，得到了風(fēng)速與負載對電機溫度分布的影響關(guān)系。同時，開展了電磁與熱性能試驗研究工作，所得到的試驗值與計算值比較接近。得出了一些有益性的結(jié)論，可為離網(wǎng)型永磁同步發(fā)電機的設(shè)計及優(yōu)化提供重要參考。通過本課題的研究可以使相應(yīng)的研究更加詳細和深入，不僅可以提高離網(wǎng)型永磁同步發(fā)電機電磁場與溫度場的計算精度，而且可以改善永磁發(fā)電機的電磁結(jié)構(gòu)，