张 岳，王凤翔

(1.辽宁科技学院，本溪117004;2.沈阳工业大学，沈阳110870)

0 引 言

超大功率直驱永磁风力发电机的体积过大，运输困难，且永磁体材料用量大，增加了系统的成本。增加一级增速机构可以提高电机转速，降低永磁发电机的体积，既便于运输，又降低永磁体材料的用量，降低系统成本，而且电机的极槽匹配也更加灵活［1］。

绕组多相结构可以提高系统性能的可靠性，在损失一相(或几相)的情况下，虽然系统输出功率有所降低，但仍能保持系统运行［2］。

本文详细阐述了功率为2 MW、20 极144 槽半直驱六相永磁风力发电机绕组结构设计，基于场路耦合法，分析了半直驱六相永磁风力发电机运行性能以及在缺相时的运行特点。

1 风力发电机的多相绕组结构

1.1 多相电机相数定义［2］

多相电机相数定义如下:电机定子有2q 个绕组，以β 电角度空间对称分布，当q 为整数时，若有2q 个出线端，则称为2q 相电机。

1.2 多相绕组结构

本文以20 极144 槽半直驱六相永磁风力发电机为例，研究多相电机绕组排列规则。一般多相电机按星型连接成的相带由下式(1)计算所得，即:

式中:m 为电机相数。

此时电机内部定子槽沿内圆每对极距内等分的槽距角由式(2)计算所得，即:

式中:Q 为电机槽数;p 为极对数。

图1 和图2 分别给出20 极、144 槽六相半直驱永磁风力发电机的槽电动势矢量图及它的相应绕组连接图。

图1 六相永磁发电机槽电动势矢量图

图2 六相电机绕组连接图

2 多相半直驱永磁风力发电机研究

2.1 电磁特性设计

本……