外轉(zhuǎn)子混合勵(lì)磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為世界上增長(zhǎng)最快的新型能源。在過(guò)去的近半個(gè)世紀(jì)里，在各國(guó)政府的大力支持下，經(jīng)過(guò)研究者的不懈努力，風(fēng)電技術(shù)發(fā)展迅速，在技術(shù)水平、性價(jià)比以及裝機(jī)容量等方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，越來(lái)越多的大中型風(fēng)電場(chǎng)相繼建成并投入運(yùn)行，為電網(wǎng)提供清潔能源。
　　 在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，高效率的稀土永磁發(fā)電機(jī)已經(jīng)引起人們關(guān)注。但是，永磁發(fā)電機(jī)也存在氣隙磁場(chǎng)難以調(diào)節(jié)的問(wèn)題，限制了它在大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。盡管國(guó)內(nèi)外研究者提出了一些永磁發(fā)電機(jī)的調(diào)

2、壓和穩(wěn)壓方法，但大都技術(shù)復(fù)雜、成本高、實(shí)現(xiàn)難度大。近年來(lái)，混合勵(lì)磁發(fā)電機(jī)令人矚目，它可以實(shí)現(xiàn)寬范圍的磁通調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，擴(kuò)展風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的風(fēng)速范圍，提高風(fēng)力發(fā)電效率。本文研究一種新型混合勵(lì)磁外轉(zhuǎn)風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)在內(nèi)定子中增設(shè)了勵(lì)磁繞組，通入直流電流就可以調(diào)節(jié)其氣隙磁通，實(shí)現(xiàn)增磁或去磁；它不需要電刷或滑環(huán)，免維護(hù)，可靠性高。
　　 本文首先研究了不同型式的混合勵(lì)磁電機(jī)，提出了外轉(zhuǎn)子混合勵(lì)磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)

3、的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)這種新型發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理和特性進(jìn)行了理論研究；其次進(jìn)行了三維磁場(chǎng)的建模與分析，并討論了電磁設(shè)計(jì)方法；再次，建立了混合勵(lì)磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)MATLAB仿真模型和系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行了仿真分析；最后設(shè)計(jì)并試制了一臺(tái)額定功率為200W、額定電壓為110V、額定轉(zhuǎn)速為600 r/min的風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)，構(gòu)建了試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)其進(jìn)行一系列試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，混合勵(lì)磁風(fēng)力同步發(fā)電機(jī)輸出電壓波形好，電壓調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，完全能夠滿足高性能