永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不平衡磁拉力及振動分析.pdf

1、永磁直驅(qū)式發(fā)電機(jī)是一種由風(fēng)力直接驅(qū)動發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)采用多極電機(jī)與葉輪直接連接進(jìn)行驅(qū)動的方式，免去齒輪箱這一傳統(tǒng)部件。由于齒輪箱是目前在兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)中屬易過載和過早損壞率較高的部件，因此，沒有齒輪箱的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)動機(jī)，具備低風(fēng)速時高效率、低噪音、高壽命、減小機(jī)組體積、降低運(yùn)行維護(hù)成本等諸多優(yōu)點(diǎn)。
　　本文主要是研究發(fā)電機(jī)在偏心下的非線性磁拉力的計算，求出偏心不平衡磁拉力對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)定子．轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性影響;并且

2、在非線性系統(tǒng)中，齒槽頻率可能引起的不同共振情況。
　　首先介紹了永磁同步發(fā)電機(jī)的基本原理，主要包括永磁同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對靜態(tài)氣隙不均勻和動態(tài)氣隙不均勻引起的不平衡磁拉力特點(diǎn)進(jìn)行分析。建立在振動偏心和質(zhì)量偏心狀態(tài)下，通過求解氣隙磁導(dǎo)、基波磁動勢和氣隙磁通密度，運(yùn)用Maxwell應(yīng)力法對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子表面進(jìn)行積分，最終得出不平衡磁拉力在水平和豎直方向上的非線性表達(dá)式，并為下面的動力學(xué)模型的建立和求解提供有力支持

3、。
　　其次根據(jù)不平衡磁拉力的計算結(jié)果，應(yīng)用振動力學(xué)的理論，將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動分解為水平和豎直兩個方向，建立出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型，并列出動力學(xué)方程。對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子模型在有無阻尼和不平衡磁拉力非線性三次方項的三種不同情況的固有頻率進(jìn)行計算分析，得出不平衡磁拉力轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率的影響;同時也得到了在非線性振動下振幅與固有頻率的關(guān)系。再對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)迫響應(yīng)分析后，研究非線性項對幅頻曲線的影響。再次，將不平衡磁拉力考慮為非線性彈性力，把