[實用新型]用于仿真測試3.6MW永磁直驅風力發電機的電磁模型

有效

• 申請號: 201220464694.0
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN202818047U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 武樹森;賈大江;鄭健;徐建新
• 申請（專利權）人: 上海萬德風力發電股份有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K1/27;H02K1/16
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

技術領域

本實用新型涉及一種發電機仿真測試模型，尤其是涉及一種用于仿真測試3.6MW永磁直驅風力發電機的電磁模型。

背景技術

由于大型永磁直驅風力發電機是野外使用的架在數十米高空的大型設備，且永磁材料離散性大、溫度系數大以及發電機制成后磁場無法調節而使電壓調節率無法控制，技術要求高；而且大型永磁直驅風力發電機不像勵磁機那樣有嚴格的設計規范和參考資料，，沒有成熟的技術可供參考，直到今天，永磁風力發電機設計規范仍未發布。同時大型永磁直驅風力發電機制造成本高，一般是同功率勵磁機的幾倍甚至十倍以上。所以研制新型大型永磁直驅風力發電機不經過電磁模型考核驗證，就直接制作正式樣機，風險非常大。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可真實、全面地仿真實際發電機的用于仿真測試3.6MW永磁直驅風力發電機的電磁模型。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于仿真測試3.6MW永磁直驅風力發電機的電磁模型，包括電機外殼、定子和轉子，所述的定子與轉子連接，定子和轉子均固定在電機外殼內，所述的轉子軸向有效長度為實際3.6MW永磁直驅風力發電機的轉子軸向有效長度的l/n。

所述的n為5～10。

所述的定子包括由數片沖片疊合而成的鐵芯和電樞導線，所述的沖片上均勻開設有分數槽，所述的電樞導線均勻繞設于分數槽內。

所述的轉子包括發電機旋轉主軸、環狀支架和永磁磁極，所述的環狀支架固定于發電機旋轉主軸上，所述的永磁磁極均勻固定于環狀支架的外壁上。

與現有技術相比，本實用新型除轉子軸向的有效長度變化外，其余所有技術參數和結構形式與所要研制的實際3.6MW永磁風力發電機完全相同，按照電磁學理，可以仿真測試3.6MW永磁風力發電機的所有技術參數，具有真實可靠、全面的優點，同時大大降低了發電機研制成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種用于仿真測試3.6MW永磁直驅風力發電機的電磁模型，包括電機外殼1、定子2和轉子3，所述的定子2與轉子3連接，定子2和轉子3均固定在電機外殼1內，所述的轉子軸向有效長度L為實際3.6MW永磁直驅風力發電機的轉子軸向有效長度的l/n，所述的n可取為5～10。

所述的定子2包括由數片沖片疊合而成的鐵芯和電樞導線，所述的沖片上均勻開設有分數槽，所述的電樞導線均勻繞設于分數槽內。所述的轉子3包括發電機旋轉主軸4、環狀支架5和永磁磁極6，所述的環狀支架5固定于發電機旋轉主軸4上，所述的永磁磁極6均勻固定于環狀支架5的外壁上。

在進行實際3.6MW永磁直驅風力發電機的制作之前，先制作本實用新型用于仿真測試3.6MW永磁直驅發電機，可以進行電機電磁動態參數的仿真測試和極限狀態下磁穩定性的仿真測試，并根據測試結果，對所設計的3.6MW永磁直驅風力發電機進行修正，獲得更加符合設計要求的發電機。

本實用新型中永磁風力發電機電磁模型制作的理論根據是電磁學原理。按照電磁學理論，永磁發電機的永磁體可以等效為一個空心的勵磁線圈，并進一步等效為至于轉子槽內的勵磁繞組，這樣永磁發電機可以等效為電勵磁同步發電機，只是電勵磁同步發電機的轉子勵磁磁場可以調節，而永磁發電機轉子勵磁磁場是無法調節的。所以電勵磁電機學公式就都可以在風力發電機電磁模型中應用。根據電磁學原理，當轉子半徑，永磁發電機磁極的極對數，等效勵磁電流所在處氣隙磁通密度大小，等效的集中勵磁電流和轉速是一組固定的參數，則電磁功率的大小就取決于轉子軸向的有效長度的大小。

如果發電機的所有技術參數相同，轉子軸向的有效長度的變化，可導致發電機的輸出功率按相同比例變化。這樣一種按比例縮小轉子軸向的有效長度制作的發電機電磁模型，可以仿真測試發電機的所有技術參數。

并且還因為這種類型的仿真發電機除轉子軸向的有效長度外，結構形式也要與所要制造發電機完全相同，所以本實用新型的發電機的電磁模型，還可驗證磁鋼分布，電樞繞組的制造工藝等工藝參數，非常真實可靠。