MW级永磁风力发电机设计特点

永磁发电机的特点
永磁发电机是一种高效、可靠、环保、节能、低噪音的发电机。

相较于传统发电机，永磁发电机具有以下特点：
1.高效：由于永磁发电机的转子上设置了永磁体，这些永磁体不需要外
部电源供电，因此可以直接驱动发电机转子旋转，使得转子的运动更加灵活，发电效率更高。

也因为永磁发电机无需励磁电流，相对传统发电机可以减少电能转换过程中的损耗。

2.可靠：永磁发电机由于无需励磁电流和滑环，不存在励磁绕组和滑环
带来的摩擦损耗等问题，因此相较于传统发电机更加可靠。

同时由于永磁发电机的结构简单，易于维护，因此也提高了其可靠性。

3.环保：相较于传统发电机，永磁发电机减少了一些有害金属材料的使
用，也减少了一些有害气体的排放，更符合低碳环保的要求。

同时由于永磁发电机的工作稳定，噪音也比传统发电机低。

4.节能：由于永磁发电机无需外部电源供电，相对传统发电机的转子，
减少了功耗，同时转子转动速度更快更稳定，因此也减少了能量浪费的情况。

5.低噪音：永磁发电机的转子转动速度高，摩擦力小，因此噪音要比传
统发电机低得多。

这也是永磁发电机被广泛应用于需要低噪音的场合的原因。

6.零电池发电：部分永磁发电机由于采用驱动电子装置控制，可以在条
件允许时，利用外部风能进行充电并发电，达到零电池发电的效果。

总之，永磁发电机在技术上比传统发电机更加成熟，已经成为当前新能源领域的热门技术之一，随着技术的进一步发展和完善，永磁发电机的应用范围还将继续拓展。

引进型1.25MW风力发电机组结构与性能特点黄成力,左　倜,崔雅文,沈坤荣,顾岳飞,杨　飞,李　滨,李　楠,楚　峥(上海电气风电设备有限公司,上海　200241)摘　要:上海电气风电设备有限公司引进英国EU Energy 技术生产的1.25MW 风力发电机组,是一款经典的双馈变速恒频机组,叶片采用液压变桨距调节技术,具有结构紧凑、技术先进、成熟可靠的特点。

介绍了该型风力发电机组的性能特点、技术规范、主要结构及控制系统原理。

关键词:风力发电机组;水平轴风力机;结构;性能中图分类号:TM614 文献标识码:A1　引言上海电气风电设备有限公司(英文简称,SEWIND )的SEC 21250风机的原型机是与英国EU 2EN ER GY WIND 公司(原德国DeWind )签定技术引进合同引进的。

2006年初签订技术引进合同时,DeWind 的该型风机产品已在欧洲成功运行了270余台,是一款成熟可靠的风机产品。

同时,该机也是一款经典的双馈变速恒频机组,叶片采用液压变桨距调节技术。

该机组具有强风自保护的特点,设计的强风自保护型功率曲线,具有较高的运行可靠性和可利用率。

国产化设计时针对低温环境做了评估和相应的改型设计,将原型机的-30℃生存温度和-20℃运行温度提高到-40℃生存温度和-30℃运行温度,使之能适应我国的气候和地理条件。

2　SEC 21250风机的主要技术规范和性能2.1　主要技术规范SEC 21250风机为三叶片、上风向、水平轴、变速变桨距的风力发电机组。

风机的额定功率为1250kW ,配有两种不同风轮直径的叶片和三种不同高度的塔架,适应不同的风况和项目要求。

SEC 21250风机能高效利用风能、噪声小、电网兼容性好、经久耐用。

该风机能在不同风轮转速下运行,不但在低风速时有效发电,在高风速时风机和部件也不会超载。

双馈异步发电机和IG 2B T 变频器的组合将电网电压、频率与发电机的转速隔离,从而使风电机组能与工频电网连接。

酒泉职业技术学院毕业设计（论文）12 级风能与动力技术专业题目：1.5MW永磁直驱风力发电机组发电机的分析毕业时间：二O一五年六月学生姓名：孙其军指导教师：甄亮班级：12级风电（2）班2014 年6月20日酒泉职业技术学院2015 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表目录摘要： (4)一、绪论 (4)（一）风能的储备 (4)（二）我国风能的利用 (5)二、发电机的介绍 (7)（一）直驱发电机的介绍 (7)（二）直驱式风力发电机原理及发电机组概述 (8)三、 1.5MW永磁直驱风力发电机结构 (9)（一）永磁直驱风力发电机结构 (9)（二）转子特点： (10)（三）风力发电机磁路结构 (11)（四）满足冷却与散热条件 (13)（五）永磁直驱风力发电机的优点 (13)四、永磁直驱风力发电机组变速恒频并网运行 (14)（一）运行控制 (14)（二）并网控制 (16)五、总结 (16)参考文献: (18)致谢 (19)1.5MW永磁直驱风力发电机组发电机的分析摘要：由于永磁风力发电机在国内的应用还并不多见,仅有一些发达国家掌握主要的技术,对永磁发电机系统特性的研究具有广泛的理论意义和实用价值。

直驱型风力发电机组在运行时,风机不接增速齿轮箱,直接与发电机耦合;发电机的定子为三相或多相绕组,转子采用永磁体或电励磁结构;定子发出非工频的电能,电压也随转速变化;系统中有整流逆变装置,发电机发出的电能是电压和频率都在变化的交流电,经整流逆变后变成恒压恒频的电能输入电网;通过调节逆变装置的控制信号可以改变系统输出的有功功率和无功功率,实时满足电网的功率需要。

在变速恒频直驱风力发电机组中,整流逆变装置的容量需要与发电机容量相等。

关键词：风力发电；直驱；永磁同步发电机。

一、绪论（一）风能的储备风能跟太阳能一样属于一种可再生资源, 具有清洁、丰富、一次性等特点, 在社会与经济的发展过程中, 它已经越来越成为一种被广泛重视的能源。

永磁发电机的特点永磁发电机是一种转换机械能为电能的发电设备。

相较于传统的感应电机和发电机，它具有以下的优点和特点。

1. 高效率由于永磁发电机没有励磁损耗和铁损耗，其效率相比传统的感应电机和发电机更高，通常能够达到95％以上。

在小型发电设备的应用中，尤其是太阳能、风能、水能的利用中，更能表现出其高效率的特点。

2. 能量密度高由于永磁材料的能量密度高，其重量轻、体积小。

因此，使用永磁材料制造的发电机不仅功率密度大，同时也具备了高的能量密度，能够满足一些对体积和重量有要求的应用场景。

3. 稳定性好永磁发电机没有励磁电流的使用，使得发电机不会出现磁通的断续，因此其转速稳定性较高、不易出现传统感应电机的扭矩脉动问题。

此外，永磁发电机的输出电压波动小，能够满足对电压稳定性要求较高的应用场景。

4. 启动性能优越相比于传统的感应电机，永磁发电机具备了更好的启动性能。

它在低转速时即可产生电势，能够实现即插即用的母线运行模式，无需外接电源或感应励磁。

5. 谐波少永磁发电机由于没有励磁线圈和感应线圈，因此输出的电能不会带有串联谐波。

这使得其在一些特殊领域应用中表现优良，如军用和医疗等领域。

6. 故障率低永磁发电机没有铜损失、铁损失等机械部件工作的存在，因此故障率更低，维护周期也更为长，节省了人力、物力和财力成本。

7. 运行成本低由于永磁发电机的能量转化效率高且输出电压波动小，因此其运行成本非常低。

同时，鉴于其故障率低、维护周期长的特点，更能为用户带来更低的总成本。

综上所述，永磁发电机是一种高效、高稳定性、启动性能优越、故障率低且运行成本低的发电设备，逐渐被各种应用场景所采纳。

永磁同步风力发电机的设计
永磁同步风力发电机的设计原理是基于磁场相互作用的。

它由发电机主机和控制系统两部分组成。

发电机主机包括永磁体、定子和转子。

永磁体产生一个恒定的磁场，而转子则根据风力的作用旋转。

通过磁场相互作用，产生感应电流，从而实现电能的转换。

在永磁同步风力发电机的设计中，需要考虑以下几个方面。

首先是永磁体的选择。

永磁体应具有高磁能积和稳定的磁性能，以确保发电机的高效运行。

其次是定子的设计。

通过合理布置定子的线圈，可以增加磁通，并提高发电机的输出功率。

最后是转子的设计。

转子应具有低风阻和高转速的特点，以提高发电机的转动效率。

永磁同步风力发电机相比传统风力发电机具有许多优势。

首先，永磁同步风力发电机具有更高的转速范围。

传统风力发电机的转速受限于同步发电机的特性，而永磁同步风力发电机可以实现更高的转速，从而提高发电效率。

其次，永磁同步风力发电机具有更高的功率密度。

由于永磁同步风力发电机采用高效的永磁体，其功率密度可以达到传统发电机的几倍。

最后，永磁同步风力发电机具有更低的维护成本。

传统风力发电机由于使用了大量的齿轮传动装置，容易发生故障，而永磁同步风力发电机通过减少传动装置的使用，降低了维护成本。

综上所述，永磁同步风力发电机是一种具有很大潜力的新型发电机。

通过合理的设计和优化，可以实现更高的转速、更高的功率密度和更低的维护成本。

随着技术的不断进步，相信永磁同步风力发电机将在风力发电领域发挥重要的作用。

中小型直驱式永磁风力发电机设计及特性研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境保护意识的不断加强，可再生能源的开发和利用已成为当今世界的研究热点。

其中，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。

中小型直驱式永磁风力发电机作为一种新型风力发电技术，其高效、低噪、低维护等特点使其在风力发电领域具有独特的优势。

本文旨在对中小型直驱式永磁风力发电机的设计及其特性进行深入研究，以期为我国风力发电技术的发展提供理论支持和实践指导。

本文将介绍中小型直驱式永磁风力发电机的基本原理和结构特点，阐述其相较于传统风力发电机的优势。

在此基础上，本文将重点讨论中小型直驱式永磁风力发电机的设计方法，包括电磁设计、机械设计、控制系统设计等方面，以期提供一套完整、实用的设计方案。

本文将深入研究中小型直驱式永磁风力发电机的运行特性，包括其风能利用效率、动态响应特性、运行稳定性等方面。

通过理论分析和实验研究，本文将揭示中小型直驱式永磁风力发电机在不同风速、不同负载条件下的运行规律，为其在实际应用中的优化运行提供理论依据。

本文将探讨中小型直驱式永磁风力发电机在实际应用中可能遇到的问题及解决方法，包括机械振动、电磁干扰、环境适应性等方面。

通过分析和解决这些问题，本文将为中小型直驱式永磁风力发电机的推广应用提供技术支持和实践指导。

本文将对中小型直驱式永磁风力发电机的设计及其特性进行全面深入的研究，旨在为我国风力发电技术的发展提供理论支持和实践指导。

二、直驱式永磁风力发电机的基本原理直驱式永磁风力发电机（Direct-Drive Permanent Magnet Wind Generator, DDPMSG）是一种特殊类型的风力发电设备，其设计核心理念在于直接将风能通过风力涡轮机转换为电能，避免了传统风力发电机中需要齿轮箱进行增速的复杂机械结构。

这种发电机的主要组成部分包括风力涡轮机、永磁体和发电机本体。

永磁风力发电技术的设计与实现随着环境保护意识的不断提升，可再生能源也越来越受到关注。

其中，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，已经成为目前主流的可再生能源之一。

而在风力发电中，永磁风力发电技术的应用更是提高了风力发电的效率和稳定性。

永磁风力发电技术简介永磁风力发电技术是指利用永磁体来实现风力发电系统中的转子部分，一般由叶轮、轴、永磁体等组成。

与传统风力发电系统不同的是，永磁风力发电技术可以在低风速情况下开始发电，而且输出功率大幅提高，提高了风力发电系统的发电效率。

永磁风力发电技术的优点1. 高效性永磁体的存在使永磁风力发电机组变得更加高效且功率密度更高，它使得风力发电机组的转速更大，进而提高了发电系统的效率。

2. 节能性由于永磁风力发电技术采用直驱结构，摆脱了传统风力发电的传动系统，因此转子部分的机械损失量也相应减少，节约了能源消耗。

3. 稳定性永磁风力发电机转子的惯性具备更好的抗风特性，也使得发电机在风速变化较大时稳定性更好，进而提高了发电系统的可靠性和可持续性。

具体永磁风力发电系统的设计与实现1. 永磁风力发电系统的基本原理永磁风力发电系统由永磁体和外部控制电路两部分组成，主要起到转子部分的作用。

永磁体是由永磁材料制成的，这些材料的特点是在其自身磁场作用下就能形成磁极。

当永磁体进入风场转动时，就产生了机械风能，这种机械能被传到电机上进行发电。

2. 永磁体的选取永磁体的选取对于永磁风力发电系统的效率和稳定性具有重要影响。

永磁体中常采用的材料有钕铁硼、硬钴等，这些材料有着极高的矫顽力和能量密度。

永磁体的选取应当综合考虑其矫顽力、剩磁磁通量密度、热稳定性、价格等因素，并根据具体应用条件来选择。

3. 永磁风力发电机的设计永磁风力发电机的转子由永磁体和转子铁芯组成。

转子铁芯一般由多个薄铁片叠加而成，以减小铁损和涡流损耗。

永磁体的形状和数量应当根据具体应用条件来进行选择，以提高永磁风力发电机的效率和功率密度。