摘 要:文章分析了小型風電機組用的永磁同步發(fā)電機的電磁設計特點,并與其他普通永磁電機區(qū)別,詳細介紹了永磁同步發(fā)電機各個電磁參數(shù)的特點以及對發(fā)電機性能的影響。重點介紹永磁同步發(fā)電機定子、轉子設計的特點,對不同的極數(shù)與槽數(shù)的配合進行對比分析,總結降低齒槽轉矩的規(guī)律。
關鍵詞:小型風電機組;電磁設計;永磁同步發(fā)電機;匹配性設計; 區(qū)域性設計
0 引言
中小型風力發(fā)電機在新能源產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位,特別是在風光互補發(fā)電系統(tǒng)和分布式電源中有著廣闊的應用前景。我國從20 世紀80 年代開始進行中小型風力發(fā)電機的研制和開發(fā),當時是以鐵氧體永磁發(fā)電機為主。隨著高效稀土永磁材料的大規(guī)模使用,目前的永磁同步發(fā)電機完全替代了人們曾用的鐵氧體永磁發(fā)電機、電磁式交流發(fā)電機、磁阻式發(fā)電機等。本文根據(jù)我們對高效稀土永磁同步發(fā)電機的研究成果,從電磁計算的角度對永磁風力發(fā)電機的設計進行總結,對整體提高我國中小型風力發(fā)電機的設計水平有積極的意義。
1 小型永磁同步風力發(fā)電機的特點
小型永磁同步風力發(fā)電機的特點是:勵磁線圈被永磁體取代,產(chǎn)品結構及制造工藝簡單,成本降低;風力發(fā)電機一般設計為扁平電機,長徑比取值范圍一般在λ=0.25~0.8之間;隨著風力發(fā)電機組的功率等級及輸出電壓的增加,富銅型電機的效率隨之增加;實踐證明小型風力發(fā)電機的銅耗占總損耗的80% 左右。
2 小型永磁同步發(fā)電機電磁設計特點
由于小型風力發(fā)電機在運行環(huán)境、工作方式上與一般