煤矿井下涡轮发电机设计与试验分析

设计了一种用于煤矿井下供电的外转子涡轮发电机。在发电机外径尺寸约束下,通过电磁计算得到了发电机参数和尺寸大小,对发电机进行电磁场仿真,得到发电机在额定转速为2 000 r/min时的磁通分布和输出电压。制作样机进行实验,实验数据与仿真结果基本相同,证明了所设计外转子发电机模型的合理性。带载20Ω时涡轮发电机在额定转速下输出电压为9. 5 V、输出功率为13. 5 W,发电机输出波形稳定,趋于正弦波,可满足了供电要求。     

高速永磁同步发电机设计与分析

介绍了高转速、高功率密度永磁同步发电机的关键技术及设计特点,采用场路耦合法设计了一台额定转速100 000 r/min、额定功率1 k W、功率密度3.73 k W/kg的永磁同步发电机,建立了二维电磁场仿真模型,仿真计算了电机的空载反电动势及整流后的直流电压、负载工况下的输出电流和电压等电磁性能,计算了电机定子铁耗、铜耗,转子的涡流损耗。计算结果表明,高速永磁发电机设计合理,输出功率、电压、电流达到了设计要求。     

井下小型永磁发电机的结构与特性对比研究

井下环境对发电机有一些特殊要求。永磁发电机体积小,能量密度大,适宜于井下运行。该文针对径向磁路和轴向磁路两种结构的永磁发电机进行了研究,通过磁场计算和样机测试,进行了结构和性能方面的对比。该文的工作对井下小型发电机的选用具有一定的指导意义。     

海上中速永磁风力发电机设计与分析

以1台海上6 MW中速永磁风力发电机为研究对象,针对不同电磁方案进行电机电磁特性仿真分析,结果显示：采用不等气隙斜槽电磁方案产生的齿槽转矩仅为额定转矩的0.74%,线电压波形畸变率为1.72%,该电磁方案下的负载特性和短路特性均能满足产品设计要求。冷却方案采用空-空冷却方式,并通过温度特性分析验证了方案的可行性。根据该设计方案制作了2台样机进行试验验证,结果表明电机空载电压、空载损耗、定子绕组温升和效率特性试验结果与仿真分析结果基本吻合,验证了该设计的合理性。     

混合励磁永磁发电机的设计与性能分析

为了降低永磁发电机的电压调整率,本文研究了一种混合励磁永磁发电机。在详细分析其结构与工作原理的基础上,给出设计该种发电机的设计数学模型。同时,利用三维有限元软件进行分析。最后,设计并加工了一台7.5kW样机,从试验结果来看,通过调节电励磁电流,气隙磁通具有较好的调节特性,从而获得较低电压调整率。     

交替极永磁风力发电机的设计与分析

为改善传统异步风力发电系统的性能并降低传统直驱风力发电机的生产制造成本,提出一种交替极永磁风力发电机。该电机转子采用永磁极和铁心极交替排布的结构,定子采用分数槽集中绕组。通过解析计算和有限元仿真分析可知,该电机的磁通分布合理,反电势波形畸变率较低。相比于传统永磁发电机,所提出的设计方案磁钢用量更少,漏磁更低,功率输出更强,因而更适合风力发电应用。     

高速永磁发电机的设计与电磁性能分析

由于结构简单、高效率和高功率密度,永磁转子成为高速电机的首选结构,然而转子的高速旋转和定子的高频供电,对高速永磁电机的电磁与机械设计提出了新的要求。该文在分析高速永磁电机设计特点的基础上,对一台60 000 r/min、75 kW的高速永磁同步发电机进行了电磁与结构设计,基于场路耦合有限元法分析了高速永磁同步发电机的空载和负载特性,计算了负载运行时电机的电磁与机械损耗,并进行了电机的温升场分析。计算的结果表明,高速永磁发电机的设计合理,电机性能能够满足设计要求。     

永磁发电机的设计特点

本文在选用合适的永磁材料基础上,阐述了永磁发电机(PMG)的设计、计算特点,确定了不同参数对电机特点的影响,并给出了选择优化参数的合理建议。     

盘式对转永磁风力发电机设计与分析

针对现有风力发电系统普遍存在的工作风速范围较窄、风能利用率较低等问题,设计了一种盘式双转子对转永磁风力发电机,双转子对转运行。在介绍该电机的结构与运行原理的基础上,推导了电机功率尺寸方程,给出了该电机的初步设计方法。利用有限元软件对电机进行了三维建模和动态仿真分析,得到其磁路特点和电磁性能,验证了所提设计方法的有效性。     

3MW高速永磁风力发电机设计与分析

对高速永磁风力发电机的设计要点进行了回顾,并用有限元分析软件ansoft对它进行了仿真分析,得到了发电机的准确电磁参数和运行特性,具有一定的参考价值。     

潮流能永磁发电机电磁设计与仿真分析

为优化75kW潮流能永磁发电机的磁路结构设计,本文根据技术要求和边界条件,选择合适的电磁拓扑,初步确定电磁结构,然后采用有限元仿真分析软件计算电磁参数,并针对涡流损耗、第二气隙、拉杆环流等问题专题分析。结果表明,采用有限元仿真分析软件计算电磁参数直观、准确,第二气隙、拉杆环流的仿真分析结果为磁路结构的设计提供依据。     

永磁偏转式同步风力发电机的设计与分析

提出和分析了一种分布式能源系统用可实现偏转运行的单层绕组永磁同步发电机的结构特点,并推导了其基本的电磁关系,通过分析及计算确定了电机的尺寸和永磁体材料,分别采用解析法和有限元法对电机的静态和瞬态进行了计算仿真并得出发电机输出、磁场分布、电磁力等进行了分析。分析计算结果为风力发电系统的设计提供了新的思路。     

三相凸极式永磁发电机的设计及试验

一、前言近代大型汽轮发电机要求励磁系统十分可靠,因此交流励磁机电源的副励磁机及其控制元件是一重要的励磁单元,其性能的优劣直接影响汽轮发电机组的运行质量和可靠性。目前国内广泛采用中频感应子发电机作副励磁机,在调试中曾发现其自励恒压电源不够可靠,以及噪音较大等缺点。为克服上述缺点,国外大多数制造公司采用永磁发电机作副励磁机,从而提高了励磁系统可靠性。本文将以我厂研制的ZPYF—31.5—400型永磁发电机为例,介绍其结构特点和试验情况。     

永磁同步发电机比较与分析

齿谐波励磁的混合励磁发电机是一种新型的永磁同步发电机,该电机解决了普通永磁同步发电机气隙磁场难以调节的问题。从发电机运行效率、材料用量,以及气隙磁场调节能力等3方面与普通永磁同步发电机进行了详细比较与分析。以额定参数和主要结构尺寸相同的2台永磁同步发电机为例,进行了定量计算与分析。结果表明:齿谐波励磁的混合励磁发电机效率略有降低,但永磁材料的用量较少,且具有较宽范围的气隙磁场调节能力,可保持发电机端电压恒定。     

高效永磁风力发电机的设计

介绍一种新型永磁风力发电机。在转速这化时,可保持输出电压恒定不变,从而保证在低风速时既可向负载供电,而在风速变大时,又可保证用电设备与蓄电池的安全,且具有效率高、体积小,重量轻,结构工艺简单等优点。     

车用永磁发电机的设计研究

单相半控桥式整流稳压永磁发电机主要为车用直流电源及给蓄电池充电,采用钕铁硼永磁材料和对发电机的优化设计,提高了低转速时的输出电压.设计的单相半控桥式整流电子稳压器,集稳压、整流于一体,电能消耗少,使车用永磁发电机在变转速变负载工况下的输出电压保持稳定.     

无铁心轴向磁通永磁发电机设计与特性分析

无铁心轴向磁通永磁发电机具有起动转矩低,效率高,结构紧凑等优点,非常适用于低风速条件下发电。本文对一种无铁心轴向磁通永磁风力发电机的原理和电磁参数进行了分析和推导,建立起发电机有限元分析模型,首先分析了瞬态条件下电机气隙磁场磁场分布规律,进而分析了发电机各部件运动受力特点,最后分析了空载和带载条件下发电机瞬态输出特性。     

圆筒永磁直线波浪发电机设计方法与性能分析

针对圆筒永磁直线波浪发电机(TPMLWG)缺乏成熟的设计程序,存在计算过程繁琐、解析计算方法不精确等缺点,提出一种TPMLWG设计新方法。采用波浪垂直运动速度有效值的整数倍等效为永磁旋转发电机的线速度,利用旋转电机的线速度与角速度之间的数学关系,建立永磁旋转发电机的数学模型,设计并优化关键尺寸。利用该永磁旋转发电机与TPMLWG间的尺寸转换关系,确定TPMLWG的结构参数,建立其参数化有限元模型,仿真分析了额定负载下TPMLWG的输出电压、输出电流、推力和齿槽力。为提高TPMLWG效率,分别从线负荷与极对数选择等方面提出减小铜耗的优化方法。分析结果表明与永磁旋转发电机相同额定功率和额定电压的TPMLWG也具有较高的效率和功率因数。     

新型集中绕组小型永磁风力发电机的设计与分析

介绍一种新型绕组连接方式的永磁无刷电机,采用特殊的定子槽/转子极配合,功率密度高,定位力矩小,适用于小型风力发电系统.以一台三相24/22极样机为例,分析其结构特点和运行原理,并基于有限元法,研究其设计过程.在此基础上,对样机的感应电动势、电磁转矩、输出功率、效率等进行实验验证.结果表明:该种电机在无需斜槽或斜极的条件下,采用集中绕组即可获得正弦电势,且保持较高的功率密度和效率,为小型风力发电机的选型提供一种新的方案.     

圆筒型Halbach永磁单相直线发电机的设计与分析

为了提高海洋表面小波浪能量转换成电能的效率,提出了一种圆筒型Halbach永磁单相直线发电机的结构模型,采用有限元分析法对该永磁单相直线发电机的内部电磁场动态特性进行分析。根据分析电机结构参数对电机性能的影响,优化了电机齿槽结构。分析Halbach永磁体结构的充磁角度的不同对电机磁场性能和磁密曲线的影响。采用磁场能计算的方法对电机的定位力波动进行分析。最后,给出了电机在小波浪运行情况下的实验测试结果。分析和研究表明:圆筒型Halbach永磁单相直线发电机具有磁场正弦性高、定位力波动幅值小、能量转换效率高、结构简单、应用成本低等特点,在海洋波浪能发电领域具有较好的应用前景。