论文
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双转子永磁风力发电机设计
褚占宇, 安忠良, 佟文明, 唐任远
沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心 沈阳 110870
Design and Research on Dual-Rotor Permanent-Magnet Wind Generator
Chu Zhanyu, An Zhongliang, Tong Wenming, Tang Renyuan
National Engineering Research Center for Rare Earth Permanent Magnet Machine Shenyang University of Technology Shenyang 110870 China
摘要 作为一种新型电机,双转子环形绕组的永磁同步风力发电机能够提高转矩密度和效率。本文为了减少电机的齿槽转矩,提高电机的其他相关性能。论述了此类电机的结构特点,运行原理,通过公式推导及Ansoft有限元分析,针对双转子电机的特点,着重研究了不同内外气隙半径比对电机其他参数及性能的影响及减少双转子电机齿槽转矩的特殊措施。优化设计了一台1.5MW,150r/min双转子环形绕组永磁同步风力发电机,最后通过有限元仿真验证了设计公式的正确性,得出了在满足设计需要的前提下尽可能减少电机的内外气隙半径比和改变内外槽口角度及永磁体角度能够有效减少电机的齿槽转矩。
关键词 :
双转子 ,
永磁风力发电机 ,
有限元分析 ,
电磁设计
Abstract :As a novel machine, dual-rotor, radial-flux, toroidally-wound, permanent-magnet wind generator can improve machine torque density and efficiency. In this paper, in order to reduce the cogging torque and improve the related properties of this machine, after the principles of operation, configurations, and features are discussed. The key design equations are deduced. In addition, by the deduced key design equations and the finite element analysis soft of Ansoft, for characteristics of dual-rotor permanent-magnet wind generator, a detailed analysis about the impact of the ratio of inside air-gap radius to outside air-gap radius on the performance and other parameters of this machine and the methods to reducing cogging torque of this machine are executed. A 1.5MW, 150r/min dual-rotor, radial-flux, toroidally-wound, permanent-magnet wind generator is designed optimally. At last, the correctness of the design equations is verified by finite element method ,in the condition of the satisfied of the design demands, inside air-gap radius to outsides air-gap radius should be reduced and the cogging torque can be reduced availably by changing the angles of rabbets and permanent magnets.
Key words :
keywords:Dual rotor
permanent-magnet wind generator
finite-element analysis(FEA)
electromagnetic design
收稿日期: 2012-09-10
出版日期: 2013-12-12
作者简介 : 褚占宇 男,1986年生,硕士研究生,研究方向为电机与电器。安忠良 男,1975年生,博士,高工,研究方向为电机与电器。
引用本文:
褚占宇, 安忠良, 佟文明, 唐任远. 双转子永磁风力发电机设计[J]. 电工技术学报, 2013, 28(1增): 265-270.
Chu Zhanyu, An Zhongliang, Tong Wenming, Tang Renyuan. Design and Research on Dual-Rotor Permanent-Magnet Wind Generator. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013, 28(1增): 265-270.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2013/V28/I1增/265
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