永磁直驱风力发电机结构发展研究

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1、机械设计与制造第6期282MachineryDesign&Manufacture2012年6月文章编号：l001—3997(2012)06—0282—03永磁直驱风力发电机结构发展研究马艳洁(沈阳职业技术学院，沈阳110045)DevelopmentResearchofDirectDrivenPermanentMagnetWindPowerGeneratorMAYanIjie(SchoolofElectricalEngineering，ShenyangPolytechnicCollege，Shenyang110045，

2、China)；【摘要】直驱式永磁风力发电机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性好、}低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决方案。介绍了径向磁通、轴向磁通以及横向l磁通电机的结构电机的特点以及应用情况，针对目前市场的主流径向磁通永磁风力发电机，综合考虑电机；的轴承支撑方式、冷却方式以及内外转子结构，将其分成四种结构，并对每种结构形式的特点加以详细的}分析和介绍，并指出各种结构电机的优缺点，对永磁风力发电机结构的发展趋势进行了阐述。}关键词：永磁直驱；风力发电机；结构分析；内转子-夕卜转

3、子}【Abstract】Direct--drivepermanentmagnetwindpowergeneratorwith^动powerdensity，high够一lciency,highreliability，fo伽maintenaneecostandpowergoodcompatibility，lowvoltageride-throughcapabil-；ityadvantagesandbecomethemostdevelopmentprospectsofwindpowersolutions．Itintroduc

4、escharacteris-}ticandapplicationoftheradialflux，axialfluxaswellthetransversemotorstructuremotorfirstly．Inlcomprehensiveconsiderationofmotorbearingsupportmode，coolingmethodandtheinternalandexternalr0一}torstructure，thedirectdrivenpermanentmagnetwindpowergeneratori

5、sdividedintofourkindsofstructure．；Eachstructureisintroducedandanalyzedindetail,andtheadvantagesanddisadvantagesofeachstructurelarepointedout．Atlast，developmenttrendofpermanentmqgnefwindturbinestructureisdescribed．}Keywords：PermanentMagnetDirectDriven；WindPowerGe

6、nerator；StructureAnalysis；Innert；Rotor；OutsideTotor中图分类号：TH16，TM351文献标识码：A的缺陷就是结构复杂、制造困难，气隙较大时，其转矩密度的优势将1引言会消失。横向崩百永磁风力发电机极距i艮，j、，非常适合用于低速直驱近年来，全球范围内风力发电发展迅猛，已成为增长最陕的新能系统中，具有很好的应用前景，但是短期内很难有产品问世。从以上源。目前大型风力发电机组中市场占有率最高的三种发电机型式为双分析可以看出，径向磁通永磁风力发电机是目前市场上的主流。但是馈感应发

7、电机、永磁同步发电机和电励磁同步发电机口。由于永磁电随着技术的发展，轴向磁通与横向磁通永磁风力发电机有着很好的机具有高功率密度、高效率、高可靠性、低维护成本和电网兼容性应用前景。针对目前径向磁通永磁风_力发电机，综合考虑电机的内、好、低电压穿越能力强等优点而成为最具发展前景的风力发电解决外转子轴承支撑方式和冷却方式，将常见的径向电机四种结构形式方案15-8t。永磁电机的结构多种多样，目前应用于风力发电中的永磁的特点加以详细的分析和介绍，并指出各种结构电机的优缺点。电机按照磁路结构分主要包括径向磁通电机、轴向磁通电机和横

8、向磁通电机q。径向磁通电机以其结构工艺简单、有效材料利用率高、l3o0l67电机的长径比和气隙尺寸选择空间较大等一些列优点而成为目前大型永磁风力发电机的首选结构型式。目前市面上MW级以上大●rrr＼＼型永磁风力发电机产品，几乎全部采用径向式磁路结构，且转子磁：5o}啊啪啊III-．．一_■卜lI·~tlll嗍哪啊I极均为表面式。轴