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Influence of Design Parameters on cogging Torque inDirectly Driven Permanent Magnet Synchronous WindGenerators 影响设计参数对扭矩直驱永磁同步风力发电机摘要：为了降低齿槽转矩。本文研究的影响，一些参数对齿槽转矩由直驱永磁同步风力发电机。基于剩余磁通密度，其齿槽转矩的计算采用有限元方法。结果表明，许多参数影响齿槽转矩和槽极数组合有重大影响齿槽转矩。一个简单的因素，介绍了显示效果该槽极数组合。一些实践经验降低齿槽转矩应用于2兆瓦的三阶段永磁同步发电机在额定转速37.5转风能转换。仿真和实验结果验证效果的方法。关键词齿槽转矩永磁，同步发电机，电机设计在传统的风力发电系统中的风力机必须连接到发电机的变速箱。将遭受机械故障和噪声。在风能转换系统避免定期维护和补充损失的变速箱，低速直驱永磁同步发电机[ 1 , 2]。不幸的是，由于磁场结构空间周期，在某些情况下齿槽转矩出现。齿槽转矩可导致机械共振，振动，噪声，和损坏传动部件[ 3]。在风力发电系统提高接入风力发电机速度，从而降低系统的。考虑到获得取决于第三个风力涡轮速度齿槽转矩，还应适当的设计1.5% - 2.5%的额定转矩[ 4]。永磁电机的电磁性能是高度依赖于每极槽数数量和相位，磁体的形状，定子槽和槽开放和倾斜角度，以及设计特点等辅助齿和槽[5]。在本文中降低齿槽转矩的一些实践经验将基于2兆瓦的三相永磁同步能量转换的风力发电机。影响的槽极数组合对齿槽转矩的影响，及其与其他各种设计参数以及设计特点等辅助齿和槽的考虑。 2转矩理论依据齿槽转矩分析 表面式永磁同步发电机几何形状的是本文讨论。众所周知，齿槽转矩产生互动重组和有槽电枢的结果之间。这是由于能量的变化在一个没有电流机器绕组。由于能量的变化在空气和是微不足道，静磁能量可以给出如下： ，齿槽转矩可以表示为[ 9]： 其中，,α，和 是气隙磁通密度，相对隙磁导函数，气隙渗透转子旋转角度，和定子半径有效长度。在这里，通透性被认为一样的。永久机和插槽均匀， G(θ)能近似的使用傅里叶数 其中， 和分别为插槽的数量，和相应的傅里叶系数。用均衡器。（3）和（4）式（2），利用没有功能，扭矩可以下面的形式表达： 是槽极和极 和之间的最小公倍数齿槽转矩可以减少控制,, 和基本周期。因此，各种设计技术进行了重点控制和谐波成分的气隙磁导函数的平方和磁通密度。 3槽极数组合 从式（5）可以发现，转矩的频率与最小公倍。1-3表明扭矩波形对应不同极数和槽数结合齿。有一个整数槽数的2倍极交替矩和经验2周期性转动时通过齿。例如，一180槽和90极的，扭矩（见图1）是非常大的，但采用分数槽数可以减少扭矩。当极数改为96或160的，降低扭矩。价值的减少取决于大小。例如，当磁铁极弧系数极间距”=0.8 和其他配置参数是一样的，扭矩在2=90是足够高4323218，占80%以上的额定转矩。扭矩120是179970，占24%以上的额定转矩。而扭矩在=96是179.2478，只占不到0.1%的额定转矩。当“α=0.75，=90的转矩414693。2p=120是132273的，而扭矩在=96时只有63.458。我们可以发现，较大数量的周期扭矩，较小的规模扭矩。一些在一个牙齿的最小整数使是一个整数。它可以表示为： 我们可以发现，GCD( )是较大的周期扭矩，其中，最大公约数是最大公约数。 在一个牙齿的最小整数整数。它可以表示为 这样可以选择合适的组合之间的极数和槽数有效的降低齿槽转矩。 一般而言，较大的最小公倍数，和较小的槽数、极数，小幅度齿槽转矩。 以帮助选择、，引入表示影响槽极数组合，齿槽转矩，在那里： 较大的因子由于高磁极数直接驱动的永磁同步发电机分数槽/极点配置，必须使用。这也将减少扭矩的衣服。每极槽数和相位的范围是0.25到0.5。在这种情况下的相位线圈所谓齿集中双层线圈。不幸的是，这些绕组有相对较低的基本绕组因数和重要的谐波含量，会造成额外的加热，额外的损失和振动。优化的电力系统，可以分析和仔细选择的组合之间的槽极数。 4齿和槽辅助 使用气隙磁导函数可以有效地控制槽齿面。具有适当深度的凹槽，他们可以像插槽数量的增加，插槽适当增加有效的能提高，价值的减少，从而减转矩5.最佳磁铁极弧 众所周知，磁铁极弧系数极间距扭矩有重大影响，和最佳的比例存在最小扭矩。磁铁边缘影响扭矩以及。一般来说，倒角磁铁的扭矩。 变化的峰值扭矩和极弧间距比在不同的极槽数组合（=180 /160等和=180 /96）如图4所示，假定其他机设计参数不同的槽极数组合保持恒定。可以看出，齿槽转矩随比极弧到极间距和有一个最佳值，而槽极数组合起着主导作用，在确定的齿