永磁发电机.ppt

李少龙 教学目标 了解直驱永磁风力发电机主要类型 掌握永磁电机设计与分析方法 轴向磁通无铁芯永磁发电机设计及特性分析 直驱永磁风力发电机主要类型 永磁同步发电机按照其磁通方向分为径向磁通永磁电机、轴向磁通永磁电机以及横向磁通永磁电机。 （1）径向气隙磁通 发电机依靠转子对定子的相对运动来发电，在定子与转子之间的间隙称为气隙。在传统电机结构中，定子在外围，转子在中间旋转，见图1右图，定子与转子之间的间隙为柱面，见图1左图，图中半透明的柱面即为气隙面，磁力线垂直于气隙面，与所在点直径方向平行，称为径向气隙磁通。 （2）轴向气隙磁通 在多数盘式结构电机中，定子与转子都呈盘型结构，两者间的气隙是与电机转轴垂直的平面，见图2右图（为表示清楚，夸大了定子与转子的距离）。图2左图是该气隙平面，用半透明表示该气隙面。磁力线垂直于气隙面，与转轴方向平行，称为轴向气隙磁通。 （3）横向定子磁通 横向磁通是一种新型的电机结构，图3左图是一段拉直的定子与转子布置示意图，定子铁芯采用U形结构，图中有两个U形定子铁芯（整个电机有若干个U形定子铁芯），铁芯中部是定子线圈导线。转子与U形定子铁芯间有气隙，图3右图把U形定子铁芯变为半透明状态，显示出U形定子铁芯内磁力线，也就是磁通回路，该回路所在平面与转子运动方向垂直，称这种结构形式为横向定子磁通，简称为横向磁通。 风力发电机拓扑结构 （1）内转子永磁直驱风力发电机，它的结构采用普通发电机广泛采用的结构，采用多凸极结构，其气隙中的磁通方向与电机轴垂直（径向磁通）。与普通发电机相比只是要求在结构上更轻巧一些。下图是多极内转子结构的定子与转子局部图，显示了磁通的走向。 （2）外转子直驱式发电机，下图是定子与转子的局部图，定子在电机内部称为内定子，转子在电机外周，称为外转子。内定子铁芯外圆周均匀分布着许多槽，用来嵌装绕组；外转子内圆周贴有永磁体磁极，磁通方向如图所示。外转子旋转时，绕组切割磁力线感生电势。 * * * * 课 件 第三章 风力发电 电气工程与自动化学院 图1 图2 图3 * * * 课 件 第三章 风力发电 电气工程与自动化学院