新型直驱永磁风力发电机电磁场数值分析-电测与仪表.PDF

第 卷 第 期 电测与仪表 Vol. No. 2015年 第 期 Electrical Measurement Instrumentation Dec. 新型直驱永磁风力发电机电磁场数值分析 张婷婷，张新燕，何山 （1.新疆大学电气工程学院，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830049；2.教育部可再生能源发电与并网控 制工程技术研究中心，新疆维吾尔自治区 乌鲁木齐市 830047） 摘要：以新型直驱永磁风力发电机为研究对象，在完成采用XLPE高压电缆作为定子绕组的1.5MW/10.5kV 内转子新型直驱永磁风力发电机电磁设计的基础上，在AnsoftMaxwell环境下建立发电机二维模型，对发 电机各个工况下的电磁场进行有限元仿真与分析，包括静态空载、额定负载、不对称短路故障情况，对发 电机永磁体在出线端突然三相短路时受冲击电流影响是否会发生局部失磁进行分析，验证新型永磁风力发 电机电磁设计的可行性。结果表明，新型风力发电机与传统永磁风力发电机电磁场分布规律一致，且其额 定电压高，绕组电流密度较小，额定负载与单相短路情况下永磁体磁场受电枢磁场影响较小，铜耗和铁耗 也较小，同时在极端短路情况下永磁体局部不会出现永久性退磁，设计方案可行。 关键词：永磁风力发电机；高压发电；XLPE高压电缆；ANSOFT软件；电磁场分析 中图分类号：TM351 文献标识码：A 文章编号： NewTypeofDirectDrivePermanentMagnetWindTurbineGenerator ofElectromagneticFieldNumericalAnalysis ZHANGTing-ting，ZHANGXin-yan，HEShan 1.ElectricalEngineeringInstitute，Xinjiang University，Xinjiang UygurAutonomousRegion，Urumqi830049， China； 2.TheMinistryofeducationofrenewableenergypower generationandgridconnectedcontrolengineering technologyresearc center,Xinjiang UygurAutonomousRegion,Urumqi830047，China) Abstract：Thenewtype ofdirectdrivepermanentmagnetwindturbine generatorastheresearch object,inthe completion ofthe XLPE high voltage cableisused as statorwindings ofthe 1.5MW/10.5kVnew type ofdirect drivepermanentmagnetrotorbased onthe electromagnetic designofwindturbine generator,atwo-dimensional model in Ansoft under the environment of Maxwell, finite element simulation and analysis of electromagnetic fieldofthegeneratorundervariousconditions,includingstaticnoload,ratedload,asymmetricshortcircuitfault of generator,permanent magnet in the outlet end of suddenthree-phase shortcircuit current affectedby impact will occurpartial demagnetization analysis, validate