3.3MW永磁直驱风力发电机温度场仿真分析

兆瓦级永磁直驱风力发电机随着功率等级的提升,运行温度升高会对电机绝缘造成威胁,还会导致永磁体的不可逆退磁。针对这一问题,本文基于一台3.3MW,12r/min的外转子表贴式永磁电机,设计并建立了其径向强迫通风冷却结构,采用迭代仿真的方法合理地考虑电磁场与温度场的耦合关系,并基于流固耦合的方法对其温度场与流体流动情况进行分析。结果表明,本文所设计的通风结构具有一定的冷却效果,能够满足其安全稳定运行的需求,对兆瓦级永磁直驱风力发电机的冷却系统设计具有一定的借鉴意义。     

直驱永磁风力发电机电磁仿真分析与优化设计

首先利用Ansoft软件建立直驱永磁风力发电机的Maxwell二维(2D)有限元模型,之后对直驱永磁风力发电机进行斜槽2D仿真分析。在此基础上,以直驱永磁风力发电机的齿槽转矩的减少及气隙磁密的均值为目标,选择Maxwell优化模块中内置的遗传算法作为参数优化的方法,对直驱永磁风力发电机的磁钢宽度、磁钢厚度、磁钢与转子中心距离、转子外径等结构参数进行优化设计。通过对参数优化前后的齿槽转矩及气隙磁密曲线的对比,验证了优化设计方法的有效性。     

永磁直驱风力发电机的定子支撑轻量化设计

针对目前大型永磁直驱风力发电机定子安装机座设计笨重的缺陷,提出一种新型的抗定子变形的结构方案,该方案通过结合发电机组固定部分自身的结构及装配特点,并在特定部位来设置抗变形部件,在解决现有风力发电机定子机座体积庞大、结构笨重等问题的同时,显著提高定子机座的抗拉强度,并有效防止机座在各类发电场合下产生变形。     

兆瓦级直驱风力发电机瞬态短路有限元分析

针对兆瓦级永磁直驱风力发电机瞬间短路的情况,运用Ansoft电磁有限元分析软件对兆瓦级永磁同步风力发电机进行仿真分析。利用RMxprt模块对发电机进行快速建模,计算出绕组每相电阻值和端部漏感,再用Maxwel12D模块建立永磁同步风力发电机瞬间单相线问短路的仿真模型,得到发电机在最恶劣情况下电流和电磁转矩的波形曲线,并对结果进行综合分析,从而为大型风力发电机的优化设计及故障诊断提供必要的理论依据。     

基于改进SAPSO算法的永磁直驱风力发电机优化

针对永磁直驱风力发电机的重量、成本和效率的优化,将模拟退火算法的Metropolis准则引入粒子群算法,提出了一种改进的模拟退火粒子群算法,并对发电机进行了优化设计。这种改进的模拟退火粒子群算法不接受差解作为粒子群的全局最优,优化结果显示改进后的模拟退火粒子群算法收敛速度更快,寻优精度更高。有限元仿真结果显示,优化后的发电机设计方案达到了设计要求,与优化前的设计方案相比,发电机的重量减轻了15.3%,材料成本降低了14.1%,进一步验证了发电机设计方案的合理性与优化方法的有效性。     

直驱风力发电机强制通风过滤散热系统设计应用

针对直驱风力发电机的散热需求设计了强制通风过滤散热系统,通过对某型直驱发电机设计的强制通风散热系统的滤芯选型、数量确定,风道结构设计和压损计算,以及风机配置选定等的分析,得出了合理的设计方案,经验证按此设计方案设计的散热系统满足发电机散热需求,且对发电机更安全,同时具有功耗低、结构简单,且成本低等优势,为直驱发电机强制过滤散热系统设计提供了理论依据。     

直驱式永磁同步风力发电机组低电压穿越研究

本文对直驱式永磁同步风力发电机组的低电压穿越方案进行了研究,综述了国内外主要的LVRT方案,列举了改进的控制策略,并对常用的Crowbar保护方案进行了分类总结,讨论了各自的优缺点。分析表明,电网故障时可以采用多种方法结合的方式平稳实现LVRT。     

永磁直驱风力发电机组主机架强度分析

运用风力机空气动力学、结构动力学、强度分析等理论和现代设计方法,以GL、IEC、Eu-roCode3等风力发电机组规范为依据,利用非线性有限元分析软件MSC.MARC对主机架结构进行静强度、模态、以及疲劳寿命分析,并对结果进行校核评价。总结了运用MSC.MARC进行风力发电机组关键零部件设计与分析的方法,为风力发电机组零部件的自主设计和结构优化提供可靠的科学依据,具有理论意义和工程使用价值。     

分布式直驱永磁风力发电系统输出阻抗分析

通过对分布式供电系统中风力发电单元模型的分析,详细推导出系统各小信号扰动分量的传递函数模型,继而分别得出风电单元d、q轴下的小信号控制模型以及输出阻抗表达式。在频域范围内的不同母线电压、磁链、滤波电容下,对其输出阻抗进行了详细的仿真分析,仿真结果对该系统的参数设计具有一定的参考性。     

小型低风速风力发电机永磁轴承的设计与分析

风能是重要的可再生能源,低风速风能的利用对风力发电的发展有重要意义。磁力轴承能有效地减小风力发电机的启动阻力矩、降低启动风速。永磁轴承具有体积小、无功耗、结构简单、零响应时间等优点而被广泛应用。对永磁轴承的结构设计进行了分析,并采用轴向磁化轴向叠加多环径向永磁轴承作为低风速风力发电机主轴支承,用有限元法分析计算了的永磁径向轴承的径向力,完成了实验样机,对比实验表明,该样机的启动阻力矩比传统的风力发电机降低了40%。     

直驱风力发电机径向-轴向混合磁轴承设计及分析

为解决或降低传统直驱风力发电机系统的机械摩擦问题,以有效提高风能利用率,提出直驱风力发电机采用机械轴承和磁悬浮轴承集成支承技术,即采用机械轴承和径向-轴向三自由度混合磁轴承实现直驱风力发电机的集成支承。针对径向-轴向三自由度混合磁轴承,采用等效磁路法进行数学建模,并利用有限元分析软件对其进行参数设计与机理分析。在此基础上,构建了径向-轴向三自由度磁轴承试验平台,试验结果证明设计的径向-轴向三自由度磁轴承能够实现稳定悬浮。     

基于DSP的永磁同步电机控制系统

直接转矩控制(DTC)是一种高性能的电机控制方法,它根据磁通和转距的要求,直接选择逆变器的开关顺序,使电机在最佳状态下运行.本文作者设计了一套基于TMS320F240 DSP芯片的永磁同步电机直接转距控制系统,介绍了其原理、软硬件结构及工作流程.实验结果证明了设计方案的可行性和系统的优良性能.     

永磁直驱风力发电机转子机座退火变形的控制

转子机座采用分部装配结合刚性固定的方式进行焊接,严格控制退火过程,实践证明此方法效果较好,变形得到了控制。     

直驱型风电机组动态建模及仿真分析

随着风电技术的不断发展,风电并网显得尤为重要和迫切,而动态模型是研究风电并网特性的重要工具。本文从风力发电系统总体结构出发,分析了发电系统的控制策略,建立了直驱型风力发电系统的动态模型。并对所建立的模型进行了仿真分析研究,结果表明所建立的模型能满足系统要求,为进一步研究并网风电机组的低电压穿越特性和电能质量奠定了基础。     

风力发电机组的传动装置

本文简单介绍几种风力发电机增速箱的结构、原理和特点及其在风力发电机组中的应用。     

永磁同步风力发电系统最大功率追踪新方法

风力发电系统的输出功率随着风速变化而变化,引起输出功率的波动。因此提出一种采用永磁同步电机作为发电机实现最大功率输出的永磁同步风力发电控制系统。建立了风力机模型、最大功率追踪算法模型,采用二分法和停止机制算法,使风机按最大功率点跟踪方式运行,通过二分法实现变步长,并加入停止机制降低转速振荡,防止在最大功率点的波动。介绍了传统爬山法和改进的爬山法,通过对比仿真研究,表明新方法可以有效提高最大功率追踪效率,并减少系统在最大功率点的波动。     

大功率直驱永磁风力发电机的总体设计

介绍了风力发电机组的系统模型和动力学模型,借助有限元电磁场仿真软件ANSOFT对永磁同步发电机进行电磁仿真计算,重点分析了空载磁路特性和负载磁路特性,气隙磁密谐波含量,计算了电磁参数、输出功率、效率等。并在此基础上,改变磁路参数,分析其对永磁同步电机特性产生的影响。     

磁性磨粒光整加工中电控永磁部件的设计与仿真

磁场形成部件是磁性磨粒光整加工设备的核心部件,用于在加工区域中产生特定大小的磁感应强度,磁化磁性磨粒而形成作用力,加工区域的磁感应强度大小直接影响到工件的加工效果与加工效率。基于电磁源与永磁源分析,及电控永磁起重机与电控永磁夹具原理设计了电控永磁磁场形成部件。理论分析计算空气隙的磁感应强度,其磁感应强度大小可通过线圈电流大小控制,加工范围广,能耗低,并通过ANSYS仿真分析对结果进行了验证。设计了另外几种电控永磁磁路与原方案进行结构对比优化,分析了各种方案的优缺点及其适合的加工场合。     

多新息模型辨识PMSM双曲正切滑模定位控制

永磁同步电机伺服系统是一个复杂的非线性系统,模型参数、摩擦等因素使其难以用准确的数学模型表示.针对永磁同步电机伺服系统存在不确定参数、摩擦及外部扰动现象,提出一种基于多新息模型辨识的双曲正切滑模定位策略.首先,将永磁同步电机的模型进行状态离散化,并用多新息模型辨识方法对系统的模型参数进行辨识;然后根据离散化的辨识系统状...