基于Maxwell&Simplorer的盘式外转子开关磁阻发电机设计
2021-06-29莫岳平刘志伟
科技创新与应用 2021年17期
华 敏,莫岳平,徐 迪,刘志伟
(扬州大学,江苏 扬州225127)
随着科技的进步,全球的环境问题也愈加严重。石油与煤炭储量大幅降低,同时化石燃料产生了大量的空气污染与温室气体。风能作为一种清洁的可再生能源,蕴含巨大的能量,取之不尽用之不竭,开发投入低、技术要求不高、应用方便,在全球能源日益枯竭的情况下越来越受到世界各国的重视[1]。而开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,SRG)作为一种新型特种电机,在风力发电领域有着其他电机无法取代的优点。
(1)SRG构造简单,与其他常见电机不同的是本类型发电机绕组只存在于定子极,降低了铜损,提高了发电效率。盘式外转子开关磁阻发电机(Disc Outer-rotor Switched Reluctance Generator,DOSRG)可以直接将转子与风力机联接,用于直驱式风力发电系统,提高了传动效率。(2)SRG励磁与发电共用一套绕组,通过功率变换器导通与关短的配合实现励磁与发电的分时控制。控制方便,容错性强。(3)SRG直接通过功率变换器输出直流,无需逆变即可进行远距离直流输电减小能量损耗[2]。(4)SRG发出的电能可以通过电能变换后直接并网,也可以储存在蓄电池中。如果蓄电池与SRG构成同一个系统,在风能充足时,SRG发出的电能给负载供电,多余的电能由蓄电池储存,而电机的励磁电源由蓄电池提供。风力不足的情况下,若SRG不足以给负载供电时,则由蓄电池给负载供电。这体现出了SRG分时控制的优势。(5)SRG按照定、转子位置可分为内转子与外转子结构,按照外观可分为柱体式与盘式。DOSRG轴向尺寸短而径向尺寸大,体积小,结构紧凑。……
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