何庆领, 王群京

(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥 230009)

0 引 言

风力资源是一种清洁、安全和可再生的绿色能源。与传统的同步发电机相比,永磁同步发电机有许多突出的运行性能。它们结构简单、体积小、损耗低、效率高,同时外形和尺寸是可变的等。低速永磁同步发电机是风力资源开发中的重大进步。风力发电机的转速可以通过调整叶片的角度而得到控制。研究表明,永磁电机的电磁性能与每极每相槽数、磁极形状、定子槽数和槽的开口等有直接关系。转矩脉动可以通过多种方法降低,如采用分数槽绕组,本文中所采用的低速永磁同步发电机是分数槽绕组的一个典型应用。

国内外各研究机构及风机制造企业在风力发电机研究领域进行了广泛研究。文献[1]研究了永磁风力发电机设计中的槽极配合问题,这是一个相应于传统异步电机、同步电机等的齿槽配合对电机性能的影响问题;文献[2-5]论述了永磁风力发电机的设计特点;文献[6-8]研究了永磁风力发电机的结构及典型应用;文献[9-12]对永磁风力发电机的最优化技术问题进行了阐述,并就各种不同结构的应用从系统的角度提出了各自的观点。这些文献很少从电机本体出发对电机进行参数分析,并在参数优化设计基础上对电机本体进行优化设计。本文以户用型永磁同步风力发电机为基础,对电机本体的电磁设计进行研究。

本文先用传统的设计方法计算了一个可行的电磁方案,同时得到了一些性能曲线,并对低速永磁同步发电机的设计参数进行了讨论,通过参数分析得到了一些相应变参数下电机的性能曲线。……