新型盘式横向磁通永磁风力发电机参数设计研究

横向磁通永磁发电机具有高功率、转矩密度、低速性能、电磁负荷独立设置的特点，适用于小型直驱风力发电应用。本文提出一种新型盘式横向磁通永磁发电机，该电机定子铁心采用软磁复合材料与叠片硅钢材料制成，能够降低低频损耗，减小漏磁及转矩脉动，而且电机还具有低的轴向长度，能够提高其空间利用率，使其适用于小型风力发电系统。本文首先详细介绍了该种发电机的结构，并对其进行了电磁设计；然后，对部分重要结构参数进行优化，进一步减少该电机的漏磁，提高电机运行效率；最后，利用三维电磁场有限元方法对优化后的电机进行空载与负载下的仿真运算，进一步验证了电机性能的优越性。     

新型盘式横向磁通永磁风力发电机的设计与分析

横向磁通永磁电机具有电及磁负荷解耦、功率密度转矩密度高的优点，极适合低速直驱场合。本文基于小型风力发电提出一种新型盘式横向磁通永磁发电机，由于采用了软磁复合材料与叠片硅钢材料组合定子铁心盘式结构，电机在具有横向磁通电机优良性能的基础上，还具有低的轴向长度和很低的漏磁和较高的运行效率。本文首先介绍了该电机的结构和原理，并给出了尺寸方程的推导公式，基于此，利用三维电磁场有限元方法分析了该电机空载状态下的气隙磁密、磁链、空载反电势波形及负载输出转矩波形。最后，根据理论计算，设计研制了一台盘式横向磁通永磁发电机样机，并进行了初步试验，进一步验证了电机性能的优越性。