毕业论文---基于ansoft的2kw永磁同步风力发电机电磁特性仿真分析

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1、江西理工大学2012届本科生毕业设计（论文）江西理工大学本科毕业设计（论文）题目：基于ansoft的2kw永磁同步风力发电机电磁特性仿真分析学院：电气工程与自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：电气082班学号：20081906姓名：郭长富指导教师：刘细平职称：副教授目录摘要近年来随着永磁材料强磁性能的不断提升和材料价格的不断降低，加上永磁发电机的诸多优点，越来越多的领域应用了永磁发电机。永磁发电机具有体积小，损耗低，效率高等优点，在节约能源和环境保护日益受到重视的今大，对其研究就显得非常必要。本文对稀土永磁同步发电

2、机的结构和特性进行了详细的分析，并结合实际情况选取了发电机的定转子结构。转子采用了径向励磁结构，使得发电机内部结构排列得更紧凑。永磁材料采用稀土钦铁硼。本文从永磁发电机的内部结构和工作原理出发，分析影响电机输出电压的内部因素，即电枢反应。为了减小电枢反应对发电机输出电压的影响，先优化电机定子齿部的磁密工作点和电机结构，优化电机的气隙值，稳定了永磁发电机的输出电压。本文以有限元分析软件Ansoft12.1为基础对永磁发电机构建了几何模型和二维模型，并在二维模型的基础上进行了瞬态场仿真计算，仿真结果和实际运行结果吻合，表明

3、可以借助有限元仿真的方法对电机进行优化设计。通过瞬态场计算结果能直观地看到磁力线和磁感应强度的分布情况，和电枢反应对感应电动势的影响，并以次为依据确定了发电机优化后的结构参数及所用材料。关键词：永磁；风力；直驱式；发电机；结构设计；永磁同步发电机；ansoft；瞬态仿真。I目录ABSTRACTInrecentyears，withtheimprovementofthepermanentmagnetmaterials'magneticproperties，andthedecreasingofthepriceofmateri

4、als，coupledwiththemanyadvantagesofpermanentmagnetgenerators，moreandmorefieldareusingpermanentmagnetgenerator，Permanentmagnetgeneratorhastheadvantagesofsmallsize，lowloss，highefficiency，whenenergyconservationandenvironmentalprotectionaretakenseriouslyincreasinglyi

5、ntoday，soitisverynecessarytoitsresearch.ThisPaperanalyzedthestructureandcharacterofearthrarepermanentmagnetsynchronousgeneratorindetail，selectedgenerator’sstatorandrotorstructureaccordingtoactualconditions.Therotoradoptedradialexcitationstructurethatgeneratorint

6、ernalstructurearrangesmoreclosely.PermanentmagneticmaterialadoptedNdFeB.ThisstudystartedfromtheinternalstructureandworkingPrincipleofpermanentmagnetgenerator，analyzedinternalfactorswhichinfluencethegenerator’soutputvoltage，whichisthearmaturereaction.Toreducethei

7、nfluenceongenerator’soutputvoltage，firstlyoptimizedfluxdensityoperatingPointofstatortoothandgeneratorstructure，thenoptimizedthesizeofairgap.Thisstudyconstructedgeometricmodelandthetwo-dimensionalmodelonthebasisofthefiniteelementanalysissoftwareAnsoft12.l，andcalc

8、ulatedthetransientfieldbasedonthetwo-dimensionalmodel.Simulationresultscoincidewithpracticeoperationresults，sothismethodcanbeusedforgenerator’soptimizationdesign.Thro