小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究.pdf

1、傳統(tǒng)的小電感小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，隨著風(fēng)速繼續(xù)加大，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加，電樞電流也會(huì)隨之增大，那么當(dāng)達(dá)到極限電流時(shí)，就可能會(huì)燒壞繞組。對(duì)于小電感電機(jī)而言，若想使其能夠在較大轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，就必須采取“弱磁控制”來(lái)限制電樞電流，這就必然會(huì)增大成本并增加整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度。針對(duì)這一問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)一種適合在較寬風(fēng)速范圍下運(yùn)行的大電感小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
　　論文首先介紹了小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則，確定了小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的永磁體材料

2、、槽數(shù)、極數(shù)和繞組結(jié)構(gòu)這些基本的電磁方案。然后討論了電機(jī)的磁路和電磁場(chǎng)計(jì)算基礎(chǔ)理論及有限元分析方法，在此基礎(chǔ)上對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括電機(jī)的磁路、主要尺寸、槽型參數(shù)和定轉(zhuǎn)子軛部參數(shù)等，并用有限元軟件Ansoft Maxwell，從磁密分布、磁力線分布、繞組電感、空載反電動(dòng)勢(shì)波形和齒槽轉(zhuǎn)矩等方面對(duì)所設(shè)計(jì)的小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。接著從槽口參數(shù)和永磁體尺寸這兩個(gè)方面入手對(duì)小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，主要研究了這些參數(shù)

3、對(duì)電機(jī)定子繞組電感、空載反電動(dòng)勢(shì)波形和齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，得出了電機(jī)性能優(yōu)化的相關(guān)結(jié)論。本文所設(shè)計(jì)小型永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)，符合大電感特性要求，所建立的仿真模型，經(jīng)仿真驗(yàn)證其具有恒流源輸出特性。按照仿真模型的參數(shù)，通過(guò)外協(xié)制作加工了實(shí)物電機(jī)，經(jīng)過(guò)測(cè)試該電機(jī)的運(yùn)行特性，得到了空載反電動(dòng)勢(shì)波形，繪制了在不同轉(zhuǎn)速下的空載損耗曲線，得出電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下的效率，并且驗(yàn)證了實(shí)物電機(jī)的恒流源特性?？傊抡婺Ｐ团c實(shí)物電機(jī)的性能均符合設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)電機(jī)的