永磁懸浮風力發(fā)電機轉子的研究與設計.pdf

1、將磁懸浮技術應用于傳統(tǒng)的風力發(fā)電機轉子系統(tǒng)中，用磁力軸承替換以往的機械軸承，不但可以大幅度的降低轉子和軸承間的摩擦力、摩擦力矩，實現風力發(fā)電機的“輕風起動、微風發(fā)電”，擴大風力資源的利用率，提高發(fā)電效率，還可以免除以往軸承使用和維護的高額費用，降低風力發(fā)電成本，這不僅有利于我國風力發(fā)電的普及和風電事業(yè)的發(fā)展，而且對我國實施節(jié)能減排工作起著重要的推動作用。由此，開展磁懸浮風力發(fā)電機轉子的研究具有重要的現實意義。 隨著磁懸浮技術的發(fā)

2、展和應用，目前主要分為主動磁懸浮支承、被動磁懸浮支承和混合磁懸浮支承三大懸浮系統(tǒng)。從技術難度、價格成本以及維護困難等方面考慮，在磁懸浮風力發(fā)電機轉子中，選用被動磁懸浮支承。針對小型水平軸風力發(fā)電機，研究和設計了一種永磁懸浮風力發(fā)電機轉子：徑向方向采用永磁軸承支承，軸向方向靠調節(jié)徑向永磁軸承內外磁環(huán)的軸向偏移來產生一個朝后軸端的軸向力，通過約束主軸軸端的小鋼球來獲得轉子的穩(wěn)定懸浮。 風力發(fā)電機轉子系統(tǒng)的穩(wěn)定性對供電可靠性以及并網穩(wěn)

3、定性有很大影響，由此要求磁懸浮轉子系統(tǒng)必須具有良好的可靠性和穩(wěn)定性，這就要求永磁軸承具有高的承載力和剛度，由于單對磁環(huán)構成的永磁軸承承載能力有限，本文采用了軸向放置的多環(huán)疊加永磁軸承來提高其徑向承載力和徑向剛度。以高磁性能NdFeB永磁材料N42M獲得最大磁能積的位置(Bd，Hd)為靜態(tài)工作點，采用磁路計算和有限元計算相結合的方法，對永磁環(huán)的截面尺寸和永磁軸承磁路結構進行了分析和設計。 在考慮磁環(huán)曲率以及磁化方向的情況下，基于等