永磁直驱5mw风力发电机组定转子支架制造技术及工艺

浅谈永磁直驱风力发电机转子永磁体的装配技术发布时间：2022-09-01T09:15:09.719Z 来源：《科学与技术》2022年4月8期（下）作者：黄旭洋薛家琪[导读] 60年代的时候,永磁直驱电力发电机转子永磁体应用已经非常广泛,在太阳能板、跟踪等等领域应用。

黄旭洋薛家琪中车永济电机有限公司山西永济 044502摘要:60年代的时候,永磁直驱电力发电机转子永磁体应用已经非常广泛,在太阳能板、跟踪等等领域应用。

在1978年的时候出现了Mac经典永磁直驱电力发电机转子永磁体,同时也设计了针对这种电机的驱动器,这款电机在汉诺威贸易展览会上发行,这充分表明,永磁直驱电力发电机转子永磁体目前已经达到了实用阶段。

随后从此,新材料的诞生让永磁直驱电力发电机转子永磁体得到了更好的发展,同时要匹配电力电子以及微电子技术等等。

而永磁直驱电力发电机转子永磁体的质量控制则是永磁直驱电力发电机转子永磁体生产的重点，是永磁直驱电力发电机转子永磁体具有高性能和高稳定性的关键因素。

本文主要分析永磁直驱风力发电机转子永磁体的装配技术，期望为风力发电提供支持和帮助。

关键词: 引言:关于永磁直驱电力发电机转子永磁体的设计在当前具有多种方案,当前我国永磁直驱电力发电机转子永磁体主要采用的是双闭环调速调压控制系统,具有一定的稳定型和普遍的适用性。

随着对永磁直驱电力发电机转子永磁体的不断开发,当前永磁直驱电力发电机转子永磁体的应用领域已经延伸到了自动化领域,不过在绝大多数永磁直驱电力发电机转子永磁体实际应用的领域上,我国的研究都不多,实际的应用产品也十分稀少。

而且当前质量较好的电机控制器均为国外生产,我国永磁直驱电力发电机转子永磁体控制器尽管价格较低,却大多都存在精度上的问题,很难适用于高等级的产品,特别是在新兴的机器人领域,因此设计一种能够适用于机器人的小功率永磁直驱电力发电机转子永磁体就有其必要性。

一、永磁直驱电力发电机转子永磁体制造中的电路质量控制1、通过复位控制电压针对CPU作为富裕电路所起到的作用进行实时监控,那么幸运哟,如果产生了死循环,能够将系统快速的进行修复,同时也可以使系统再次进行工作,我计算机系统中的电路可以正常运行,那么复位电路就是非常重要的因素,因为这种电路会具有上电复位的功能。

永磁直驱风力发电机转子永磁体的装配技术作者：熊英英谢检生来源：《科技视界》2020年第19期摘要永磁直驱风力发电机采用永磁体进行励磁，永磁体是电机中的关键部件，由于转子高速旋转，永磁体易于脱落受损。

永磁体的装配技术涉及模块化、固定结构、散热、耐腐蚀四方面。

关键词直驱;风力发电;永磁体;装配;模块化;散热;腐蚀中图分类号： TM315 ; ; ; ;文献标识码： ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.19.045风力发电与传统发电方式相比较，具有清洁无污染的、可再生、获取方便、经济性高、功率密度大等优势，在众多可再生能源开发中具有十分重要的地位。

近年来也得到我国政府的大力重视和支持。

在我国，仅2019年全国风电项目有350余个，新增装机量超4万MW。

风力发电机主要的结构形式有：双馈式、直驱式和半直驱式。

其中直驱式风力发电机由于取消了齿轮箱，使风力机直接与发电机相连，有效地避免了由于齿轮箱磨损带来的故障，传动效率高，可靠性高，维护成本低，工作寿命长，近年来得到了快速的发展和应用，也是风力发电领域的研究热点。

永磁直驱发电机包括转子和定子，转子和定子同轴设置。

转子包括磁轭，以及多个沿周向间隔设置在磁轭的表面上的永磁体。

由于转子永磁体的强磁性，且定子上具有金属构件，例如铁芯，因而当进行电机装配时，转子的永磁体与定子会相互吸引，使得转子与定子之间容易出现局部的碰撞和吸附，导致转子和定子的损坏，另一方面由于转子高速旋转，永磁体易于脱落受损。

因此，转子永磁体的装配技术直接制约永磁直驱发电机的发展与应用，装配技术主要涉及以下三方面。

1 模块化风力发电机的外转子通常通过转子罩进行支撑，制造这样外转子的复杂性和成本随着转子的外形的增大而增加，且整体式转子，需要更换具有缺陷的永磁体时，维护也更加困难，因此采用模块化制造永磁转子。

转子永磁体被固定到磁极模块中，磁极模块被固定到转子轭的表面，磁极模块具有载体板，永磁体设置在转子罩中，永磁体安装在载体板上，多个载体板首尾相连形成环形。

科技成果——5MW永磁同步风力发电机技术开发单位中国电子科技集团公司第四十四研究所
技术概述山西汾西重工有限责任公司是国家军船电机定点生产单位。

多年来，工厂利用自主研发的船舶电机技术，为多型舰船配套研制电机，开发了多型具有自主知识产权的军用电机产品。

针对海上风力发电机的使用工况，公司利用已拥有军船电机多项关键技术，在成熟的军工技术基础上完成5MW级永磁同步风力发电机研制，并达到国际先进水平。

技术指标
额定功率：5-8MW
额定电压：690V
效率：≥97.5%
技术特点本项目技术来源于公司长期军用产品设计制造所积累的具有自主知识产权的先进技术，如：海洋应用技术，磁钢防腐技术，大功率电机装配技术，大功率电机永磁转子入壳技术等，并通过样机应用验证。

先进程度国际先进
技术状态小批量生产、工程应用阶段
适用范围海上风力发电
专利状态已取得专利4项
合作方式合作开发
（1）投资需求：寻求投资扩大产能，5～8MW永磁同步发电机
生产线产能达到150台/年，资金需求2000万元，实施周期24个月。

（2）合作开发：与变频器、风电机组等上下游厂商及控股股东展开合作，共同研发或承接风电工程。

（3）技术服务：与各风电场等展开合作，进行风电技术运维服务。

预期效益中国大陆海岸线长18000公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上风能资源丰富，近海浅水海域风能资源可开发量约为2亿千瓦，到2020年，中国将建成海上风电3000万千瓦的装机容量。

市场预期良好。

专利名称：一种MW级永磁直驱风力发电机转子支架专利类型：实用新型专利
发明人：李甫林,王杰,雷林璋,杨晔,李进泽,王庆宝,高琦樑申请号：CN201520124912.X
申请日：20150303
公开号：CN204597668U
公开日：
20150826
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种MW级永磁直驱风力发电机转子支架，包括磁轭面1和若干个螺栓。

本实用新型所述的MW级永磁直驱风力发电机转子支架，不仅提高了员工的生产效率，也方便了员工操作，仅需两人操作即可，改善后每台转子节约了120分钟/2人，其安装的防护螺栓可以及时回收至厂家便于利用，减少螺栓使用成本，而且其支架可靠，高效，安全地实现大型永磁直驱风力发电机转子磁轭面防护。

申请人：江苏南车电机有限公司
地址：224100 江苏省盐城市大丰市经济开发区金海路111号
国籍：CN
代理机构：无锡互维知识产权代理有限公司
代理人：印苏华
更多信息请下载全文后查看。

大型海上风电直驱风力发电机定转子支架加工施工工法大型海上风电直驱风力发电机定转子支架加工施工工法一、前言随着人们对清洁能源的需求不断增加，海上风电作为一种有前景的可再生能源形式，得到了越来越广泛的关注和应用。

而大型海上风电直驱风力发电机是其中关键的装备之一。

定转子支架作为大型风力发电机的重要组成部分，对其加工施工工法进行研究和优化，将有助于提高风力发电机的整体性能和可靠性。

二、工法特点大型海上风电直驱风力发电机定转子支架加工施工工法具有以下特点：1. 采用直接驱动技术，简化了传动系统结构，提高了发电机的效率和可靠性。

2. 高强度和刚性设计，能够适应海洋恶劣环境的要求，保证风力发电机在海上运行的稳定性。

3. 通过合理的工艺和施工工法，保证了定转子支架的精度和质量，提高了风力发电机的整体性能。

三、适应范围该工法适用于大型海上风电直驱风力发电机的定转子支架加工施工，可以满足不同规格和要求的风力发电机的制造需求。

四、工艺原理该工法采用现代化的加工和施工技术，通过对施工工法与实际工程之间的联系进行详细分析和解释，确保工法的理论依据和实际应用相一致。

同时，采取了一系列的技术措施，包括：1. 选用高强度和耐腐蚀的材料，保证定转子支架的结构稳定性和寿命。

2. 通过先进的加工设备和工艺，保证定转子支架的精度和质量。

3. 掌握定转子支架加工和施工的关键技术，确保施工工艺的可行性和有效性。

五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段：1. 材料准备：选用合适的材料，对材料进行加工预处理。

2. 结构设计：根据风力发电机的要求，设计定转子支架的结构参数。

3. 加工制造：采用先进的加工设备，按照设计要求对定转子支架进行加工制造。

4. 组装安装：根据施工图纸和工艺要求，对定转子支架进行组装和安装。

5. 检验验收：对定转子支架的尺寸、表面质量和结构性能进行检验和验收。

六、劳动组织为了保证施工效率和质量，需要合理组织施工队伍，设立专门的施工负责人，明确分工和责任。

风能发电工程施工中的永磁同步发电机组装工艺与工具1. 引言风能发电作为清洁能源的重要组成部分，正逐渐成为全球范围内的主要能源供应方式。

而其中的核心装置之一就是永磁同步发电机。

本文将重点探讨风能发电工程中永磁同步发电机的组装工艺与所需的工具。

2. 永磁同步发电机概述永磁同步发电机是一种将风能转换为电能的装置。

其基本原理是通过风轮带动转子旋转，并将这一转动动能转化为电能。

永磁同步发电机具有结构简单、体积小、效率高等优点，因此在风能发电工程中得到了广泛的应用。

3. 永磁同步发电机组装工艺3.1 制定装配计划在开始组装永磁同步发电机之前，我们需要制定详细的装配计划。

这包括确定装配的顺序、时间安排以及合理安排人力和物力资源。

3.2 检查零部件在组装之前，我们需要对所涉及的零部件进行仔细检查。

这包括检查转子、定子、轴承等部件的外观和尺寸，确保其符合设计要求，并进行必要的修理或更换。

3.3 组装转子首先，将定子安放于工作台上，并确保其处于水平的状态。

然后将转子组装在定子之上，并通过轴承进行固定。

确保转子可以自由旋转，并检查转子与轴承之间的间隙是否适当。

3.4 组装定子接下来，将定子的线圈安装在定子铁心的凹槽中。

确保线圈之间没有短路，并且线圈与铁心的接触紧密。

然后将定子铁心安装在机壳上，并确保与转子之间有足够的间隙，以避免磁吸效应。

3.5 连接电缆在组装的过程中，我们需要连接各个部分的电缆。

这包括将转子线圈与输出电缆连接、连接与控制系统相关的电缆等。

这些电缆连接需要仔细检查，确保连接牢固且无短路。

3.6 安装冷却系统为了保证永磁同步发电机的正常运行，我们需要安装冷却系统。

这个系统通常由风扇、散热片和冷却剂组成。

确保冷却系统的安装位置合理，并且能够有效地散热，防止发电机过热。

4. 所需工具4.1 电动螺丝刀组装永磁同步发电机时，需要使用电动螺丝刀来紧固螺丝和螺母。

电动螺丝刀具有高效的工作效率和较大的力矩，可以快速完成紧固工作。

摘要当今对可再生能源的开发利用中，风能由于其突出的优点而成为了研究的热点，风力发电是我国能源和电力可持续发展战略的最现实的选择。

直驱永磁同步风力发电机去掉了风力发电系统中常见的齿轮箱，让风力机直接拖动电机转子运转在低速状态，这样就没有了齿轮箱所带来的噪声、故障率高和维护成本大等问题，从而提高了运行的可靠性。

本文对风力发电机的发展史和风力发电机的种类进行了详细的介绍；根据永磁电机的技术要求，进行电磁方案的初步设计，确定电机的基本结构、永磁体和铁心尺寸及绕组参数；应用ANSOFT软件进行风力发电机的设计并优化永磁发电机的性能指标。

关键词: 风力发电机，永磁电机设计，ANSOFT软件ABSTRACTRecently ,the renewable energy such as wind power have been strongly encouraged because of environmental problem and shortage of traditional energy sources in the near future．Without the typical gearbox in wind-generating system and the disadvantages caused by gearbox，the PMSG(Permanent Magnet Synchronous Generator)is directly driven by the wind turbine at low speed，which makes the operation of the generator more liable.The history of the development of wind turbines and wind turbine types were described in detail; Based on permanent magnet motor of the technical requirements，designer makes the preliminary design of the electromagnetic program, and determines the basic structure of the motor, permanent magnet and the core size and winding parameters; Apply ANSOFT ware to design wind turbine and to optimize performance of permanent magnet generator.KEY WORDS：Wind turbine, permanent magnet motor design, ANSOFT software目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 风力发电机的发展历史概述 (1)1.2 风力发电机的分类 (2)1.2.1直驱式风力发电机 (2)1.2.2双馈式风力发电机 (2)1.3 永磁风力发电机的特点 (3)1.4 本设计开发的风力发电机 (4)第2章永磁风力发电机的设计 (5)2.1发电机结构的选取 (5)2.2 永磁同步发电机电机转子磁路结构 (6)2.2.1切向式转子磁路结构 (6)2.2.2径向式转子磁路结构 (7)2.2.3混合式转子磁路结构 (8)2.2.4轴向式转子磁路结构 (8)2.3 励磁电动势和气隙合成电动势 (9)2.4 交、直轴电枢反应和电枢反应电抗 (12)2.5 固有电压调整率和降低措施 (13)2.6 短路电流倍数的计算 (14)2.7 永磁同步发电机电动势波形 (15)2.8 永磁材料的性能和选用 (16)2.8.1热稳定性 (16)2.8.2磁稳定性 (17)2.8.3化学稳定性 (17)2.8.4时间稳定性 (17)2.8.5永磁材料的选择原则为： (17)2.8.6 主要尺寸的选择 (18)2.8.7 永磁体尺寸与电磁负荷的选择 (19)2.8.8 定子绕组参数 (20)2.9手算算例 (23)第3章运用ansoft软件进行风力发电机的设计 (28)3.1 ansoft软件介绍 (28)3.2 RMXPRT介绍及应用 (28)3.2.1 RMXPRT工作界面 (28)3.2.2RMXPRT的特点 (30)3.3 Maxwell控制板 (31)3.3.1定子设计 (32)3.3.2定子绕组设计 (33)3.3.3转子磁极数据 (34)3.4设计输出 (35)3.5性能曲线 (41)第4章结论 (48)致谢 (49)参考文献 (50)第1章绪论1.1 风力发电机的发展历史概述我国是最早使用风帆船和风车的国家之一，至少在3000年前的商代就出现了帆船，到唐代风帆船已广泛用于江河航运。