1.5 MW双馈风力发电机电磁场和温度场分析

随着风电装机容量的不断增大和单机容量的不断提高,风电机组的安全运行问题越来越受关注.利用ANSYS有限元分析软件对常见的1.5 MW双馈风力发电机进行了二维建模.根据电磁场和热学传导的相关理论,通过有限元软件,对风力发电机正常工作和故障时电机的磁场和温度场进行了仿真和分析,得到了发电机运行时电机内部磁场和温度场的分布状况.通过分析与研究,提出了发电机维护和故障诊断中应该注意的问题,对发电机的故障诊断和维护有一定的指导作用.     

直驱永磁风力发电机空载短路去磁分析

利用Maxwell电磁场有限元计算软件,建立了基于Ansoft的直驱永磁风力发电机二维瞬态有限元模型,利用Ansoft强大的电磁场分析和后处理功能,仿真得到了直驱永磁风力发电机在正常和空载短路下的电磁场分布和相关性能曲线,分析了空载短路下短路电流对永磁体的去磁磁场,为直驱永磁风力发电机优化设计提供判断依据.     

3MW永磁风力发电机内部传热特性研究

由于风力发电机的容量增加,发电机的通风结构和损耗分布也变得越来越复杂,电机的温升设计成为关键问题之一.为了解决这一难题,本文根据流体力学以及传热学理论,阐明了流体与固体耦合直接求解温度场的数学关系.并且以一台3MW大型永磁风力发电机为例,结合发电机通风性能以及结构特点,在基本假设的基础上,建立了发电机三维定转子温度场物理模型.通过给出相应的边界条件,采用有限体积元法对发电机内部的温度场进行了数值计算.最后对发电机内部的传热特性以及温升分布进行了详细地分析,为发电机结构优化以及更大容量风力发电机的温升设计提供了理论依据     

MW级双馈风力发电机电磁场分析

基于有限元法对一台1.5MW双馈风力发电机进行了建模,基于电磁场相关理论,对风力发电机正常工作时电机的磁场进行了计算和分析,得到了发电机运行时不同时刻电机内磁场的分布,通过分析与研究,确定并分析了发电机定、转子磁密最大值出现的位置和原因,并对谐波磁场进行了定量表征,为MW级风力发电机的开发提供了理论参考。     

双层分数槽绕组永磁同步风力发电机的设计与仿真

针对模拟永磁风力并网发电系统中发电机的应用,提出了一种双层分数槽绕组永磁同步风力发电机。介绍了永磁同步风力发电机的结构特点,并计算电机的结构尺寸。通过利用有限元软件对电机的静态和瞬态磁场进行了建模仿真计算,还通过解析法对气隙磁场进行了计算,同时还分析了风力发电机的磁场云图、自转转矩。另外还对发电机在自转后的电压、电流、磁链径向磁密及其FFT,涡流损耗,齿槽转矩进行了分析。结果与设计相符,为模拟永磁风力并网发电机的研究和该类发电机的优化提供了新的思路和参考。     

1.5MW永磁风力发电机电磁场与温度场计算与分析

针对大型永磁风力发电机设计及运行安全性问题,以1.5MW永磁半直驱式同步风力发电机为研究对象,设计三种极槽比不同的发电机方案,建立风力发电机电磁场二维有限元计算模型,并确定出每种方案的绕组设计参数.研究永磁半直驱式同步风力发电机负载工况下的电磁场分布;计算气隙内谐波含量的大小;同时,根据传热学理论,建立温度场二维有限元计算模型,给出了转子旋转时气隙内空气的有效导热系数及三种结构方案发电机温度分布计算结果.最后,对相同类型结构的小型永磁同步风力发电机的实测数据与理论计算结果进行比较以验证计算方法的正确性.通过以上的研究工作可以使相应的研究更加深入,通过提高电机内温度场的计算精确度可以有效地降低大型风力发电机故障率,为大容量永磁半直驱风力发电机的设计提供一些有意义的参考.     

磁极不等厚对兆瓦级永磁直驱风力发电机的影响

为了研究不等厚磁极结构对兆瓦级直驱式永磁同步风力发电机影响,首先计算了电机的齿槽转矩,并建立瞬态电磁场模型,利用时步有限元法对发电机的电磁场和输出特性进行了计算.在此基础上,分析了磁极偏心距的变化对电机齿槽转矩、空载气隙磁场分布以及在负载情况下对输出特性的影响.结果表明,采用不等厚磁极可以影响发电机的齿槽转矩,优化气隙...     

风电场风速随机性及容量系数分析

针对国内风电场实测风速数据,利用三种分布模型拟合平均风速分布,结果说明Weibull分布是一种适合于描述平均风速分布的模型.针对不同的Weibull分布参数估计方法,提出了用风力发电机有功功率概率分布来检验参数估计效果的方法.同时也给出了一种求取风力发电机有功分布的方法.针对国内风电场实测风速数据,用Gumbel分布拟合极限风速分布,结果表明Gumbel分布适合描述极限风速的分布.通过用风速序列法和Webull法分别计算某风电场12个月容量系数结果表明在大风月份容量系数较大.通过对十台风力发电机容量系数的计算给出了风力发电机参数对容量系数的影响,得出的结论对于风电场风力发电机选型有一定指导意义.     

新型双定子无刷双馈风力发电机温度场计算与分析

针对现有风力发电机功率密度较小,运输成本高,容错性较差等问题,本文提出一种新型笼障转子耦合双定子无刷双馈风力发电机。该种电机内部谐波磁场丰富,损耗较大,导致其在运行时温升较高。然而温升对电机性能具有较大的影响,因此对其准确计算至关重要。本文介绍了该种电机的总体结构,建立传热三维物理模型和数学模型,给定相关基本假设和边界条件,采用有限元方法对温度场进行了仿真计算,得到了各部件温升的分布规律,并对比分析了不同的机壳材料、冷却介质以及流速等条件下双定子无刷双馈发电机温度分布情况。本文为后续该种发电机冷却系统的设计优化提供了依据。     

基于ANSOFT双馈异步风力发电机定子匝间短路故障性能分析

在双馈异步风力发电机的正常运行中,定子绕组匝间短路是最常见的故障之一,利用有限元法对双馈异步发电机进行分析,并借助有限元分析软件ANSOFT中的Maxwell 2D模块建立了双馈异步发电机的仿真模型,通过电机运行过程中的涡流损耗分析和仿真,得到了减小涡流损耗的方法。对电机正常运行和不同故障程度情况下的内部磁场进行模拟仿真,对故障情况进行分析,故障的严重程度会直接影响故障相的电磁场和磁通,使整个电机的磁场和磁通分布不再对称均匀。